风力发电机常坐落于空旷地区,其高度可达100m以上,极易遭受雷击。雷击是导致风机故障的重要原因之一,准确的雷电流波形数据是风机雷击故障分析和防护改造的重要依据。钢制风机塔筒是雷电流泄流的必经通道,其直径可达4m,难以采用罗氏线圈直接测量,基于磁传感阵列的非接触式电流测量技术具有一定的可行性。研究结构简单、反演精度高的风机雷电流测量方法,研制小体积、宽频带的风机雷电流反演测量系统具有重要的理论意义和工程价值。本文研究了基于双轴磁传感阵列的风机雷电流反演测量方法,研制了双轴隧道磁阻传感阵列测量系统,开展了缩比风机模型雷电流测量实验验证,具体内容如下:（1）风机塔筒为柱状薄壳结构,塔筒外雷电流的磁场分布可近似为长直导体线电流进行求解,分析了塔筒外任意两点电磁场与塔筒电流的关系,提出了基于双轴磁传感阵列的风机雷电流反演方法,推导了雷电流反演公式,研究了传感探头空间布置位置对反演误差的影响。（2）建立了雷击风力发电机瞬态计算模型,研究了雷击位置和雷电流波形参数对风机周围瞬态磁场和电流分布特性规律,基于本文提出的反演方法,分析了磁场传感探头布置高度与反演结果偏差的关系,提出了传感探头的最佳安装位置,同时验证了反演计算方法的有效性。（3）分析了各种磁阻传感器的原理及优劣,选择合适的隧道磁阻传感器元件,进行了双轴传感探头设计、信号调理电路设计、电源电路设计,完成了基于双轴隧道磁阻传感阵列的雷电磁场测量系统的研制,并开展了测量系统性能测试实验。（4）搭建了1:50缩比风力发电机雷电流测量实验平台,开展了不同雷电流幅值下测量系统的响应特性实验,研究了测量探头相对塔筒不同安装位置情况下的雷电流测量误差特性规律,验证了测量系统的准确性及可靠性。研究表明,该方法仅需一对双轴隧道磁阻传感探头就可以实现风机雷电流的准确反演,且反演精度受传感探头的空间位置布置的影响较小。在缩比实验条件下,测量系统所测雷电流与实际源电流在波前时间、半峰值时间、波形陡度上都基本一致,可实现对雷电流波形的准确测量。在两测量探头间的距离一定的情况下,相对于塔筒外壁水平或垂直移动±15mm,该系统的幅值测量误差不超过6.08%。该系统具有结构简单、体积小、精度高、安装方便和宽频带等优势,能够满足风机雷电流的测量需求。该研究为风机雷击瞬态电流测量系统的广泛应用提供了重要的理论依据和技术支撑。