随着资源短缺和环境污染问题的日益加剧，全球各国都已开始重视开发和利用可再生、无污染的清洁能源。风能作为太阳能的一种形式，广泛分布于全球各地，因其清洁、无污染、可再生的特性，受到前所未有的重视。如今，我国的风电发电技术即将进入黄金发展期，成为我国智能电网的重要组成部分。　　随着风力发电技术的快速发展，风力发电机组的安全运行也逐渐受到人们的重视。雷击是影响风电机组安全运行的一个重要方面。由于风电机组多建造在高海拔及空旷区域以获得更好的风能资源，易受到雷击的危害。再加上现今的风电机组单机容量不断扩大，风机的叶片长度不断增加，使得风电机组的高度更加高大，加大了风电机组遭受雷击的概率。若风电机组遭受雷击，除了损失修复期间应该发电所得之外，还要负担受损部件的拆装和更新的巨大费用。因此，对于风电机组的雷击过电压研究及防雷保护措施的研究是十分必要的。　　本文首先介绍分析了风电机组的工作原理以及风电场的电气布局特点，随后基于PSCAD/EMTDC软件，根据风电机组的结构特点以及雷电流的流通路径，建立了雷电流、风机叶片、塔筒、接地系统、电缆、机舱及变压器等整体化的风电机组暂态模型。其中接地系统采用了考虑土壤电离的接地模型，变压器及传输线路等均采用了高频模型。　　然后从两个方面分别对风电机组的雷击过电压进行了仿真分析：第一，在仿真单台风电机组的雷击过电压时，根据风电机组结构建立模型，着重分析了风电机组底部的低压设备上的过电压情况，提出了保护方案并进行了仿真计算；第二，简化了单台风电机组的模型，采用了四种不同的拓扑结构对六台风电机组模型进行连接，建立了一个包含了六台风电机组的小型风电场，着重分析了采用不同拓扑结构时，当一台风机遭受雷击，其他风机上的过电压情况，找出一种最优的拓扑结构，为海上风电场的设计提供一定的参考依据。同时，提出了防雷保护方案并运用软件进行了仿真验证。本文的计算结果和分析结论为风电机组及风电场的防雷设计提供了一定的参考。