[发明专利]一种永磁风力发电机的单位成本年发电量优化方法

权利要求书

1.一种永磁风力发电机的单位成本年发电量优化方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(1)建立发电机系统总成本函数和建立年发电量目标函数步骤；

(2)建立单位成本发电量目标函数系统模型步骤；

(3)优化变量选取步骤；

(4)采用遗传算法优化永磁风力发电机的单位成本年发电量步骤。

2.如权利要求1所述的一种永磁风力发电机的单位成本年发电量优化方法，其特征在于，步骤(1)中，所述发电机系统成本函数Csysterm是依据如下公式(1)建立的：

Csysterm＝Cg_act+Cg-str+Ccon+Cmacelle+Csubsyterm (1)

其中，Cg_act为有效材料成本，包括铜、硅钢片和永磁体材料成本；

其计算公式为如下公式(2)：

Cg_act＝CcuGcu+CFeGFe+CmGm (2)

公式(2)中Ccu、CFe、Cm分别为铜、硅钢片和永磁体材料的单价，单位元/kg；Gcu、GFe和Gm分别为发电机铜重，铁重和永磁体材料重量，单位kg；Gcu、GFe和Gm依据定子外径Dil、铁心长度Le、绕组每相串联匝数N1、绕组线径Dc、定子齿宽bd、定子槽高度hs和铜、硅钢片和永磁体材料的密度计算出来，其中定子外径Dil、铁心长度Le、绕组每相串联匝数N1、绕组线径Dc为优化变量；

Cg_str为发电机的结构成本，其计算公式为如下公式(3)：

式中Cstr为发电机的结构成本参考价格；D1为发电机外径，为设计优化变量；Le为发电机铁芯长度(包含绕组端部长度)，为设计优化变量；

Cnacelle为风力机的机箱成本，其计算公式为如下公式(4)：

式中，Cnacelle为相同类型机组的风力机机箱成本参考价格；D1为发电机外径，Mnacelle为机箱重量；

Ccon为变流器成本，其计算公式为如下公式(5)：

Ccon＝ccon×PN (5)

式中PN为系统额定输出功率，Ccon为变频器单位成本；

Csubsysterm为其它电气子系统的成本，其中包括变压器、电缆和开关柜等的成本，其计算公式为如下公式(6)：

Csubsysterm＝csubsysterm×PN (6)

式中PN为系统额定输出功率，Csubsysterm为电气子系统单位成本。