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气隙磁密表征量的研究

电网三相电压不平衡时,发电机内部气隙磁密会发生明显畸变,在温度、振动和电流三个表征量方面,定子电流变化幅度最大,可以选择其作为表征气隙磁密畸变的表征因子。当现实风电场中双馈风力发电机工作在电网三相电压不平衡而出现故障时,我们可以快速有针对性的检测发电机定子电流的变化来进行发电机故障诊断。

 

经计算得出风速突变工况下双馈风力发电机气隙磁密变化的表征因子为振动表征因子,那么在进行风速突变工况下双馈风力发电机的故障研究时,应该重点考虑发电机的振动信号,即振动信号在计算中的权重应该高于其他信号;电网三相电压不平衡工况下双馈风力发电机气隙磁密畸变的表征因子为电流表征因子,那么在进行电网三相电压不平衡工况下双馈风力发电机的故障研究时,应该重点考虑定子电流信号,即定子电流信号在计算中的权重应该高于其他信号。www.qg999.com,钱柜娱乐,钱柜娱乐999内研究成果有望对提高双馈风力发电机早期故障诊断准确度提供理论支持。

 

双馈风力发电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,为了便于研究主要问题,建立双馈感应发电机数学模型时,通常作如下假设:

1、忽略空间谐波,假定定转子三相绕组对称,且在空间互差120。电角度,所产生的磁动势按正弦规律沿气隙分布;

2、不计铁芯和导线的集肤效应,将铁芯磁阻折算到气隙磁阻中;

3、忽略电机频率和温度变化对绕组电阻的影响,忽略铁芯的磁饱和、涡流和磁滞损耗的影响;

4、DFIG转子侧的参数全部折算到定子侧;

 

交流电机的多回路理论从电磁本质分析,可以把交流电机看作是由一些线圈组合而成的。这些线圈相互耦合,也就是彼此之间存在着互感。而且,彼此之间存在相对运动。这些线圈按照一定的方式相互联结,形成回路。自从多回路理论在20世纪80年代被提出以后,已经在发电机定子绕组内部故障的计算中取得了很好的应用效果。

 

应用多回路理论双馈式风力发电机的动态特性关键是求取线圈之间的电感参数。当定转子匝间短路故障时,各个线圈之间的电感参数会发生变化,进而影响东莞电机的动态特性。建立电机数学模型,电感参数的计算是至关重要的。多回路理论本身最重要的内容也是对电感参数的计算。本文中绕组故障模型中电感参数的得到也是基于多回路理论分析而来的。

 

电感参数的精确度与所考虑的谐波次数是有很大关系的,谐波次数越高,得到的电感参数越准确,但是同时计算量也就越大。因为没有电机的具体参数,只是基于电机的基本参数反推得到的故障状态下的参数,所以,实际上这样处理不是很准确,但是应该可以反映匝间短路后电机的主要特性。