1.雷电流模型
常用的雷电流模型有双指数模型和Heidler模型，为了能够更好地对雷电流进行定量分析，可用双指数表达式来描述雷电流波形，即
i=AIm（e-αt-e-βt）
式中 α、β——常数，其大小可由沿先导通道的电荷密度、回击速度和回击过程中先导电荷的复合率推导求得。
根据我国电力系统防雷设计建议，本节雷电流波形参数选为2.6/50μs。
2.杆塔模型
在经受雷电冲击时，塔顶呈现的电位与注入塔顶的冲击电流的比值（即杆塔的波阻抗）直接影响到塔顶电位的计算结果。雷电波从塔顶传到塔基是需要时间的，不同横担上的电位是有差别的，所以在进行仿真计算时，杆塔模型中不同高度处的波阻抗不同。这里利用多波阻抗模型对线路杆塔进行等效。杆塔的多波阻抗模型如图10-22所示，其等效模型如图10-23所示。各部分波阻抗计算公式如下。
式中，rTk、RTk、r、R分别如图10-22对应部位所示，hk为各横担相对于地面的高度。
图10-22 杆塔多波阻抗模型
图10-23 杆塔多波阻抗等效模型
支架的波阻抗 ZLk=9ZTk
横担的波阻抗
式中 rAk——第k部分横担的等值半径，可近似取为与杆塔主体节点处横担宽度的1/4。(www.xing528.com)
3.输电线路模型
雷电波的传播有两个重要参数，特征阻抗和传播速度。这两个参数都是频率的相关函数，并且雷电流的波前时间仅为几微秒，等值频率高，所包含的频率十分丰富。为了使仿真效果更符合实际情况，应该建立与频率相关的线路模型。ATP/EMTP仿真软件中，J.Marti模型是具有频率相关参数的线路模型，它在频域用一个近似的有理函数来拟合阻抗函数，并且通过一系列处理建立等效的诺顿电路，它实质上是将模拟滤波技术应用于求解频变参数的线路。因此线路模型采用J.Marti模型。
4.绝缘子串模型
该风电场线路耐张绝缘子串及悬垂绝缘子串均采用防污型陶瓷绝缘子，型号为XWP-7，分别以单串、双串的形式进行连接。耐张绝缘子串采用5片绝缘子，悬垂串采用4片绝缘子。在仿真时采用相交法对绝缘子串是否闪络进行判断。若绝缘子串两端电压曲线与其伏秒特性相交，则判定绝缘子串发生闪络，曲线的相交时刻即为发生闪络的时刻，如图10-24所示。
图10-24 绝缘子串闪络时电压、伏秒特性曲线
5.避雷器模型
避雷器具有良好的非线性特性，当线路正常运行时，避雷器呈现高阻抗而相当于断路；当线路遭受雷击而出现雷电过电压时，其电阻值立即大幅度下降，可以视为短路。避雷器的伏安特性曲线如图10-25所示。因此，避雷器可以采用ATP/EMTP中的非线性电阻来近似等效。
6.变压器模型
雷电过电压计算通常用于变电站对外部侵入过电压的绝缘配合研究。对于变压器，通常不需考虑过电压的传递，只需要知道一次侧端子的过电压，此时可用冲击波侵入电容（即入口电容）进行模拟。图10-26所示为冲击波侵入电容模拟的变压器。
图10-26 变压器的电容模型
图10-27 12号风机及其输电线路模型
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