Wyznaczanie parametrów elektromagnetycznych maszyny synchronicznej na podstawie przebiegów nieustalonych podczas zwarcia udarowego obliczonych metodą elementów skończonych

W artykule przedstawiono wyniki estymacji parametrów elektromagnetycznych generatora synchronicznego dużej mocy, na podstawie przebiegów nieustalonych prądów w stanie symetrycznego, udarowego zwarcia na zaciskach uzwojenia stojana, obliczonych metodą elementów skończonych. W obliczeniach wykorzystano model polowo-obwodowy maszyny, opracowany za pomocą programu Opera-2D. Model uwzględnia nieliniowe charakterystyki magnesowania rdzeni magnetycznych, oddziaływanie prądów wirowych w przewodzących elementach wirnika, ruch wirnika, a także zasilanie uzwojeń maszyny ze źródeł napięciowych. Obliczone prądy zwarcia wykorzystano, jako przebiegi wzorcowe w procesie estymacji parametrów elektromagnetycznych modelu matematycznego maszyny typu (2,2). Do estymacji parametrów zastosowano metodę minimalizacji błędu średniokwadratowego, za pomocą algorytmu Levenberga-Marquardta.

---

The paper presents the results of estimation of large synchronous generator electromagnetic parameters based on transient currents in the three-phase sudden short-circuit at machine terminals. The short-circuit current waveforms are calculated by the time-stepping finite element method using a field-circuit model developed in the Opera-2D program. The model takes into account non-linear B-H characteristics of magnetic cores, eddy current action in solid parts of the rotor, the rotor motion, as well as the power supply of machine windings from voltage sources. The short-circuit currents were used as the standard waveforms in the electromagnetic parameter estimation process for the (2,2) type generator mathematical model. The Levenberg-Marquardt algorithm was used for minimisation of a mean square error in the estimation.