风电机组由于受到位置、气候、土壤条件及其自身高度等多重因素影响,遭受雷电的侵袭几率大,所以良好的接地系统是风电场不可或缺的部分。但早期设计多重视工频电流下接地装置的安全特性是否达标,对于冲击特性、地网均压等方面的研究较少。而风电场遭受雷击时,风机周围会出现冲击电位分布不均与局部电位升高等问题,造成箱变击穿、通讯损坏,人身和电网安全受到严重威胁。在全球风电装机总容量和风电场建设规模逐年扩增的背景下,对风力发电机组的冲击特性研究与优化具有极大的必要性和紧迫性。论文从风机海拔高度、雷暴活动强度、土壤电阻率等方面分析了雷电事故的影响因素以及危害形式,并从土壤参数、接地网参数、雷电流参数等方面对传统水平接地装置的冲击特性进行了研究,分析雷电流入地时接地装置的散流及最大跨步电压分布规律。为了更好地改善风电场接地装置遭受雷击时的冲击特性,基于对风电场传统水平圆环接地装置以及现有的一些辅助降阻措施的研究,提出了一种新型的立体均压结构,用以改善风电场遭受雷击时,风机周围冲击电位分布不均,局部电位升高等问题。并通过理论计算,对比了单层、多层水平圆环接地装置与立体均压结构的降阻效果。运用CDEGS仿真软件,对比了两种接地装置周围地电位升与最大跨步电压分布规律,并从立体均压结构间距的选取、中间层的替代方面进行优化研究。在漳州青径风电场对新型立体均压结构进行了实际工程应用,根据对该风电场的实地勘测,将风电场的13台风机按土壤电阻率区间进行分组,分为A类、B类、C类。然后对每类风机都进行设计与冲击接地电阻计算,并配合使用适量膨润土降阻防腐剂,能有效降低接地网的接地电阻值以及稳定接地参数。最后通过仿真软件,观察风机周围地电位的下降梯度和最大跨步电压分布规律,验证新型立体均压结构能改善冲击电位分布和增强雷电流垂直泄流的能力。