前言

大型风力发电机的电磁故障及智能诊断，既是风力发电系统故障监测诊断的研究重点、难点和热点，也是风电系统安全运行的重要保障。本书主要介绍了大型风力发电机早期电磁故障分析和故障智能诊断的相关研究和进展，以及设计和建设的大型风电机组全工况仿真实验测试平台。

全书分为8章，主要内容包括：

第1章针对大型直驱永磁风力发电机的定子绕组结构及典型故障，计算了发电机正常运行和短路故障时的电磁场，并提出了对发电机结构的改进意见，也为后续的变流器设计及控制提供了计算依据。仿真研究结合现场实验数据，验证了分析的正确和有效。

第2章针对大型永磁风力发电机进行了温度场方面的研究。建立了大型直驱永磁风力发电机的实体温度场模型，计算了定、转子温度场，分析结果与实测数据基本相符。研究了绝缘材料老化对温度场的影响，并提出了减少发电机温度场故障的改进措施。

第3章以大型双馈风力发电机为例，在电磁场计算的基础上耦合计算正常运行以及多种典型故障发生时的温度场。通过现场温升实验测试，仿真研究与现场实验实测数据较为吻合，对发电机的温度场设计、优化分析进行了有益探索。

第4章主要介绍了大型永磁风力发电机转子偏心故障的分类，静态偏心对发电机主要参量的影响，偏心故障的有限元分析，偏心故障诊断的策略和方法。

第5章介绍了永磁风力发电机定子绕组基本结构和永磁风力发电系统的工作原理，对永磁同步发电机定子匝间短路的故障特征、发电机定子绕组短路保护的配置进行了分析研究。

第6章主要介绍了风电机组高电压穿越的概念，并针对高电压穿越期间并网逆变器的可控问题，提出了基于自适应算法实现并网逆变器高电压穿越的综合控制策略及仿真分析。

第7章综合运用多种故障智能诊断方法（BP、ELMAN、RBF和PNN等），对大型风力发电机的早期电磁故障，进行了基于电流、电磁场、温度场和振动等多种信号的智能融合故障诊断，为大型风力发电机的电磁故障诊断提供了参考依据。

第8章论述了设计和建设大型风电机组全工况实验测试平台的重要性和必要性，详细介绍了大型永磁风电机组全工况仿真实验测试平台的组成结构和所具备的实验测试功能。

本书由何山、王维庆、袁至编写，并受到国家自然科学基金项目（51767024）、新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2016D01C054）的资助，在编写过程中借鉴了风电研究领域同行专家、学者的一些学术研究思想，在此一并表示诚挚感谢。

由于作者撰写时间和水平所限，疏漏之处在所难免，恳请各位专家和广大读者批评指正。

著者
2020年4月