[发明专利]一种汽轮发电机负载励磁电流计算方法

权利要求书

1.一种汽轮发电机负载励磁电流计算方法，其特征在于包括以下步骤：

A、获取发电机的结构参数和BH特性曲线数据；

B、建立发电机二维数值仿真模型，根据发电机的有功功率P、无功功率Q以及额定电压、定子绕组电阻、同步电抗参数，计算得到定子三相电流值，将定子三相电流值加载到定子绕组上并维持不变，励磁绕组施加励磁电流初始值I_f1，计算发电机磁场数据，在发电机气隙设定圆形路径，将磁场数据映射到路径上，计算出发电机的电磁转矩T_M1'；

C、维持定子三相电流值不变，以ΔI_f为间隔将励磁电流由I_f1增加至I_f2＝I_f1+ΔI_f，保持定子三相电流值不变，再次计算得到电磁转矩T_M2'，增加励磁电流为I_f3＝I_f1+2ΔI_f，依次循环，上述循环重复N次，循环结束后，形成励磁电流与计算电磁转矩的数组(I_f，T_M')；

D、通过拟合，得到T_M'与I_f的关系式；

E、计算发电机电磁转矩的实际值T_M；

F、令T_M＝T_M'，求解得到发电机的励磁电流。

2.根据权利要求1所述的汽轮发电机负载励磁电流计算方法，其特征在于：步骤D中，以励磁电流I_f为自变量，计算电磁转矩T_M'为函数，对上述(I_f，T_M')数组进行二次函数拟合，得到计算电磁转矩T_M'关于励磁电流I_f的函数T_M'＝f(I_f)。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的汽轮发电机负载励磁电流计算方法，其特征在于：电磁转矩T_M'的计算公式为其中，μ₀表示真空磁导率，R表示选取路径的半径，L表示转子有效长度，B_nj表示积分路径第j点气隙磁密径向分量，B_tj表示积分路径第j点气隙磁密切向分量，M表示积分路径上点的数量。

4.根据权利要求1所述的汽轮发电机负载励磁电流计算方法，其特在于：所述步骤E中，电磁转矩的实际值T_M的计算公式为其中，电磁功率P_M＝p_cua+P，定子绕组铜耗p_cua＝mI²r_a，功率因数角ω表示发电机的旋转角速度，m表示发电机相数，r_a表示定子绕组电阻，U_l表示定子绕组线电压，I表示定子绕组线电流。