大型風力發(fā)電機電磁故障及智能診斷

第1章 火型永磁風力發(fā)電機電磁場計算
1.1 風電機組的基本情況
1.1.1 風電機組發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
1.1.2 永磁直驅無齒箱變速恒頻風電系統(tǒng)
1.1.3 交流勵磁有齒箱變速恒頻雙饋風電系統(tǒng)
1.2 大型永磁機組定子繞組結構及故障形式
1.2.1 繞組連接方法
1.2.2 繞組可能的故障類型
1.2.3 繞組短路故障電流
1.3 大型永磁風力發(fā)電機電磁場分析
1.3.1 風力發(fā)電機正常運行電磁場計算
1.3.2 風力發(fā)電機故障時電磁場分析
1.3.3 繞組短路時磁鋼去磁故障計算
1.3.4 永磁風力發(fā)電機磁鋼脫落故障研究
1.4 風力發(fā)電機磁場改進和優(yōu)化
1.4.1 轉子磁極斜極靜態(tài)磁場
1.4.2 空載電動勢計算
1.4.3 轉子磁極斜極瞬態(tài)磁場
1.5 本章小結
第2章 大型永磁風力發(fā)電機溫度場計算
2.1 發(fā)熱計算的必要性
2.2 發(fā)電機發(fā)熱和冷卻
2.2.1 發(fā)電機的發(fā)熱
2.2.2 發(fā)電機的冷卻
2.2.3 風力發(fā)電機的冷卻
2.3 發(fā)電機溫升計算方法
2.4 大型永磁風力發(fā)電機正常運行溫度場
2.4.1 分析思路
2.4.2 建模
2.4.3 邊界條件
2.4.4 大型永磁風力發(fā)電機溫度場計算
2.4.5 大型永磁風力發(fā)電機溫度場改進
2.5 本章小結
第3章 人型雙饋風力發(fā)電機電磁場、溫度場耦合計算
3.1 雙饋風力發(fā)電機電磁場分析
3.1.1 正常運行時的電磁場
3.1.2 典型短路故障時的電磁場
3.1.3 發(fā)電機鐵耗計算
3.1.4 小結
3.2 雙饋風力發(fā)電機溫度場
3.2.1 溫升計算研究現(xiàn)狀
3.2.2 雙饋發(fā)電機溫度場分析
3.3 雙饋發(fā)電機溫度場計算
3.3.1 超同步正常運行的溫度場
3.3.2 絕緣材料改進后的溫度場
3.3.3 發(fā)電機故障狀態(tài)的溫度場
3.3.4 發(fā)電機額定運行溫升實驗
3.3.5 仿真和實驗結果對比分析
3.4 本章小結
第4章 大型永磁風力發(fā)電機轉子偏心故障計算
4.1 氣隙偏心故障
4.1.1 氣隙偏心故障分類
4.1.2 氣隙偏心的原因
4.2 氣隙偏心故障對電機的影響
4.2.1 氣隙磁密和不平衡磁拉力
4.2.2 渦流及鐵芯損耗
4.3 轉子偏心的有限元分析
4.3.1 電磁場基本理論
4.3.2 Ansoft分析軟件
4.4 轉子偏心故障診斷方法
4.5 永磁風力發(fā)電機轉子靜態(tài)偏心模型
4.6 氣隙磁密和磁拉力分析
4.6.1 正常情況的氣隙磁密和磁拉力
4.6.2 轉子偏心故障的氣隙磁密和磁拉力
4.6.3 轉子偏心的仿真驗證
4.7 偏心對損耗及感應電勢的影響
4.7.1 永磁發(fā)電機的定子損耗
4.7.2 永磁發(fā)電機的轉子損耗
4.7.3 轉子偏心對損耗的影響
4.7.4 正常運行的感應電勢
4.7.5 轉子偏心的感應電勢
4.8 本章小結
第5章 永磁風力發(fā)電機的保護
5.1 大型永磁風力發(fā)電機繞組故障和保護
5.1.1 發(fā)電機定子繞組故障研究現(xiàn)狀
5.1.2 發(fā)電機定子繞組保護方案現(xiàn)狀
5.1.3 本章主要研究內容
5.2 永磁風力發(fā)電機正常狀態(tài)數(shù)學模型
5.2.1 多回路數(shù)學模型的基本原理
5.2.2 abc坐標系下的數(shù)學模型
5.2.3 兩相靜止坐標系下PMSG數(shù)學模型
5.3 永磁風力發(fā)電機定子繞組匝間短路狀態(tài)數(shù)學模型
5.3.1 定子發(fā)生匝間短路時電磁特性分析
5.3.2 定子側線電流相角差及幅值差分析
5.3.3 定子側電流諧波分析
5.4 發(fā)電機定子繞組匝間短路保護
5.4.1 單元件式橫聯(lián)差動保護
5.4.2 不完全縱差保護
5.4.3 負序方向保護
5.4.4 定子繞組匝間短路自適應保護
5.5 發(fā)電機定子繞組單相接地狀態(tài)數(shù)學模型
5.5.1 多回路結合準分布電容的數(shù)學模型
5.5.2 基本狀態(tài)方程
5.6 發(fā)電機定子繞組單相接地保護
5.6.1 零序電壓定子接地保護
5.6.2 三次諧波零序電壓定子接地保護
5.6.3 20 Hz低頻注入式定子接地保護
5.6.4 基于穩(wěn)態(tài)量的單相接地保護
5.7 發(fā)電機繞組保護靈敏度與性能分析
5.7.1 發(fā)電機繞組短路類型
5.7.2 四種差動保護工作原理
5.7.3 靈敏度計算
5.7.4 定子繞組的分支引出方式
5.7.5 保護性能分析
5.8 發(fā)電機繞組短路保護方案的配置
5.8.1 定子繞組保護方案的設計
5.8.2 配置方案
5.9 本章小結
第6章 永磁風力發(fā)電機的電壓穿越
6.1 高電壓穿越的概念及研究現(xiàn)狀
6.1.1 高電壓穿越的概念和必要性
6.1.2 高電壓故障實例
6.1.3 高電壓穿越研究現(xiàn)狀
6.1.4 主要研究內容
6.2 直驅風電發(fā)電機組控制策略研究
6.2.1 永磁直驅風力發(fā)電機組拓撲結構
6.2.2 直驅風電機組數(shù)學模型
6.2.3 網(wǎng)側PWM變流器的數(shù)學模型
6.2.4 風電機組控制策略及仿真研究
6.2.5 風電系統(tǒng)的仿真研究
6.3 直驅風電機組高電壓穿越研究
6.3.1 直驅風電機組的高電壓穿越