变速永磁同步水轮发电机年发电量最优设计

变速恒频水力发电技术有利于改善传统恒速发电存在的综合效率低、运行条件恶劣、枯水期水资源浪费的不理想情况,对节能与机组健康运行意义重大。文中针对全功率变流器变速发电系统永磁同步电机进行优化设计,不同于经典设计方法仅优化电机额定工况运行效率。首先预分析了拟设计电机的运行工况,并建立了多个水文季节下永磁电机的效率模型。其次,求解多效率目标函数的最优解以提高发电机年发电量,进一步利用田口法结合有限元分析局部优化了永磁电机电磁性能,基于以上分步优化方法得到了电机整体结构参数。最后,130 kW全功率变流机组的实测数据验证了变速恒频发电系统的可靠性与高效性。