【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步风力发电机退磁动态仿真方法
[0001]本专利技术涉及永磁同步风力发电机的
，尤其是指一种永磁同步风力发电机退磁动态仿真方法。
技术介绍
[0002]永磁同步风力发电机的磁性对发电机的运行性能起着决定性作用，当局部退磁超出设计范围或完全失磁发生是不允许的。在研发阶段，对永磁同步风力发电机退磁的设计，以往采用数学物理公式笔算工作点或采用输入短路电流进行静态仿真的方法。采用数学物理公式笔算工作点的方式，其前提是假定磁钢的退磁是均匀的，但实际并是不均匀的，有哪些局部区域已经超标是笔算看不出来的，而且如果结构设计不良，局部区域还会出现严重的退磁，但是这些问题通过笔算是无法识别出来的，所以笔算方式在精度和准确性方面比较差，甚至导致错误的出现。采用输入短路电流进行静态仿真，静态指的是定子、转子相对静止，此仿真模型与发电机实际运行不符，且不能模仿出交流电压的动态冲击破坏，发电机实际运行为：随着时间的推移，转子与定子之间在空间上相对转动。退磁计算或仿真的准确度不好会导致电机因局部退磁超标而运行不良，甚至出现机组完全失磁而无...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种永磁同步风力发电机退磁动态仿真方法，其特征在于，该方法是将旋转磁动势的性质：“电流在时间上经过的电角度与旋转磁动势在空间上转过的电角度相等”和“旋转磁动势的转速为同步转速”运用于同步风力发电机退磁的动态仿真，在同步风力发电机失步之前，发电机转过的机械角度与旋转磁动势在空间上转过的电角度相等，从而与电流在时间上经过的电角度相等，确定软件运行设置时步长和发电机转子在空间上旋转角度，然后再对发电机的磁钢单元内部区域的磁密数值进行分析和调整，实现对不均匀退磁的研究。2.根据权利要求1所述的一种永磁同步风力发电机退磁动态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设置动态仿真相关参数，开始运行软件，求解短路电流在时间上经过第一个时步长，发电机转子在空间上旋转相应角度后的磁钢单元内部区域的磁密；2)检查新增退磁或退磁加剧恶化的单元数量，并将磁钢单元内部区域的磁密与不可逆退磁拐点对应的剩磁磁密相比较，以此判断该磁钢单元是否已经发生不可逆退磁或退磁加剧恶化的情况，已经退磁或退磁加剧恶化的磁钢单元定义为磁钢退磁单元；3)根据检查到的新增退磁或退磁加剧恶化的单元数量，若为0，则继续迭代延长短路电流施加时间，并判断该时间是否大于或等于预设值，若是仿真停止，否则继续施加短路电流，并进一步旋转发电机转子相应角度，运行软件求解；若不为0，则更改磁钢退磁单元的材料属性，以满足磁钢退磁单元内部区域的磁密等于不可逆退磁拐点对应的剩磁磁密，否则，重新更改磁钢退磁单元的材料属性；4)最后一次时步运行完成后，磁钢的材料属性在软件里固化，便完成了仿真的整个过程。3.根据权利要求2所述的一种永磁同步风力发电机退磁动态仿真方法，其特征在于，在步骤1)中，设参数：Ik(t)为短路电流，ω为电角速度，n1为气隙磁场旋转速度，Ω为转子机械角速度，将时间t均分为若干个
△
t，每个
△
t为一个时步长，设置磁钢单元的材料属性。4.根据权利要求3所述的一种永磁同步风力发电机退磁动态仿真方法，其特征在于，在步骤1)中，对于仿真，先输入磁钢运行时的平均温度，并设置仿真模型为满载工况，再输入短路电流Ik(t)，经历时间t＝
△
t，然后开始运行软件，求解短路电流在时间上经过第一个时步长
△
t，发电机转子在空间上旋转
△
t
×
Ω度后的磁钢单元内部区域的磁密Bm。5.根据权利要求4所述的一种永磁同步风力发电机退磁动态仿真方法，其特征在于，在步骤1)中，电流在时间上的时步长
△
t与发电机转子在空间上旋转角度
△
t
×
Ω之间的关系如下：运用旋转磁动势的性质：“电流在时间上经过的电角度与旋转磁动势在空间上转过的电角度相等”，可知电流在时间上经过的电角度
△
t
×
ω与旋转磁动势在空间上转过的电角度
△
t
×
2πn1相等，即：
△
t
×
ω＝
△
t
×
技术研发人员：王玉瑞，章政华，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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