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

1、作為水力發(fā)電企業(yè)，對所屬水輪發(fā)電機電磁狀態(tài)參數(shù)的掌握程度，對機組與電網(wǎng)日常運行、調(diào)度保護、檢修維護等一系列重要工作，有著關鍵影響。特別是對機組電磁場分布規(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，不但對機組與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平，起著決定性的作用，更對企業(yè)競爭實力，有著重要影響。然而截至目前，多數(shù)水力發(fā)電企業(yè)在設計訂貨階段和故障分析階段，由于缺乏準確可靠的電磁分析軟件，致使對關鍵電磁狀態(tài)參數(shù)，難以進行較為全面準確的

2、仿真計算分析。以致無論是在設計聯(lián)絡會上，還是在故障分析過程中，都難以對機組設計制造單位提供的計算分析報告，提出實質(zhì)性的指導與評判建議。
　　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:
　　一是基于電機電磁場理論，在全面考慮電磁場時變、鐵磁材料飽和、定子斜槽、發(fā)電機轉(zhuǎn)動、阻尼條渦流等因素影響的基礎上，通過電磁場和電路分析，首先分別建立水輪發(fā)電機二維非線性時變運動電磁

3、場邊值問題方程組和發(fā)電機電路方程組，在此基礎上，將二者相結合，建立機組的二維場路耦合分析模型，用于分析機組電磁場狀態(tài)。與此同時，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，為軟件的設計和編制，奠定了理論基礎。
　　二是從業(yè)務需求、用戶需求、功能需求、非功能需求等四個方面，分析了軟件設計的主要需求，進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，設計了相關功能模塊，包括網(wǎng)格剖