基于有限元方法的水輪發(fā)電機(jī)電磁狀態(tài)參數(shù)分析程序設(shè)計(jì).pdf

1、作為水力發(fā)電企業(yè)，對(duì)所屬水輪發(fā)電機(jī)電磁狀態(tài)參數(shù)的掌握程度，對(duì)機(jī)組與電網(wǎng)日常運(yùn)行、調(diào)度保護(hù)、檢修維護(hù)等一系列重要工作，有著關(guān)鍵影響。特別是對(duì)機(jī)組電磁場(chǎng)分布規(guī)律、并網(wǎng)電能質(zhì)量參數(shù)、本體電抗參數(shù)、以及電磁損耗參數(shù)的掌握程度，不但對(duì)機(jī)組與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，起著決定性的作用，更對(duì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，有著重要影響。然而截至目前，多數(shù)水力發(fā)電企業(yè)在設(shè)計(jì)訂貨階段和故障分析階段，由于缺乏準(zhǔn)確可靠的電磁分析軟件，致使對(duì)關(guān)鍵電磁狀態(tài)參數(shù)，難以進(jìn)行較為全面準(zhǔn)確的

2、仿真計(jì)算分析。以致無論是在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)上，還是在故障分析過程中，都難以對(duì)機(jī)組設(shè)計(jì)制造單位提供的計(jì)算分析報(bào)告，提出實(shí)質(zhì)性的指導(dǎo)與評(píng)判建議。
　　為克服上述缺陷，本文通過開展以下研究工作，開發(fā)出一套水輪發(fā)電機(jī)電磁狀態(tài)參數(shù)有限元分析軟件。主要工作包括:
　　一是基于電機(jī)電磁場(chǎng)理論，在全面考慮電磁場(chǎng)時(shí)變、鐵磁材料飽和、定子斜槽、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、阻尼條渦流等因素影響的基礎(chǔ)上，通過電磁場(chǎng)和電路分析，首先分別建立水輪發(fā)電機(jī)二維非線性時(shí)變運(yùn)動(dòng)電磁

3、場(chǎng)邊值問題方程組和發(fā)電機(jī)電路方程組，在此基礎(chǔ)上，將二者相結(jié)合，建立機(jī)組的二維場(chǎng)路耦合分析模型，用于分析機(jī)組電磁場(chǎng)狀態(tài)。與此同時(shí)，討論了有限元網(wǎng)格剖分的Delaunay三角化算法以及線性與非線性有限元方程組求解算法，為軟件的設(shè)計(jì)和編制，奠定了理論基礎(chǔ)。
　　二是從業(yè)務(wù)需求、用戶需求、功能需求、非功能需求等四個(gè)方面，分析了軟件設(shè)計(jì)的主要需求，進(jìn)而圍繞有限元前處理、有限元方程組求解，有限元后處理等三大功能，設(shè)計(jì)了相關(guān)功能模塊，包括網(wǎng)格剖