随着全球的能源结构的加速转型,风电作为一种可再生清洁能源,得到越来越广泛的应用。与此同时,雷电对风电机组运行的灾害性正备受关注。基于这一现状,本文旨在从计算分析和实验调查两个方面研究风力发电机组的雷电暂态过程,并分析影响风电机组暂态过程的各种因素。本文首先对风电机组中的各主要组成部分进行了暂态电路模型的建立,其中包括三叶片、机舱引流部位、塔筒-线缆以及接地装置等部分,并给出了各个部分模型电气参数的计算方法,然后将各个部位进行电气连接,构成风力发电机组一体化暂态电路模型,在注入雷电流作用下求取风电机组中暂态响应。为了校验所建电路模型,本文设计并制备了缩小尺寸比例的风电机组实验装置以及短波头冲击电流发生器,开展了模拟实验测量,以测取的暂态响应结果来验证建电路模型的正确性。以所建的电路模型为基础,本文运用PSCAD对台单机的雷电暂态响应进行了计算分析,通过设置机组不同的雷击条件,即叶片转角、雷电流波、接闪点位置、和接地参数等,系统地调查了机组上典型部位的雷电暂态响应特性。运用已建立的机组暂态电路模型,本文搭建了多台风电机组互联系统的暂态电路模型。分析了两台风电机组互联的情况下,雷击对直击风电机组、互联引线、非直击风电机组的影响。设定了三台和四台风电机组的互联的类型,包括闭合型、级联型,得到了闭合型互联方式要比级联型更加优越。计算了两机互联的情况下受直击风电机组塔筒部位的雷电反击距离,为在塔体内合理放置设备提供参考依据。最后从雷击机组的实际随机性出发,以雷电流幅值为随机变量,通过概率加权处理来获取机组上雷电暂态响应的统计值,并将统计值于与按标准雷电流值单次计算值进行了对比,并对两者之间的差别给出了评价。