随着永磁风力发电机的应用范围越来越广,容量不断增大,对发电机安全稳定运行的要求也越来越高。目前永磁风力发电机绕组的保护并不完善,保护受系统运行方式和噪声干扰等外部因素的影响较大,导致保护方案灵敏度较低。自适应保护的提出,大大提高了保护的可靠性。其基本思想是使保护尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护性能。本文以永磁风力发电机为背景,研究了发电机定子绕组匝间短路以及单相接地故障的自适应保护判据。首先,针对现阶段发电机内部故障的保护做了系统地分析,实际工程应用中所配置保护有很多不足和需要改进之处,无法满足发电机的安全稳定性。永磁风力发电机长期工作在恶劣的工况下,容量不断增大,本文针对永磁风力发电机内部绕组故障提出了匝间短路和单相接地自适应保护算法。针对永磁风力发电机定子绕组匝间短路提出了以3次谐波电流与基波电流相配合的自适应保护方案。根据永磁风力发电机的结构特点,建立多回路数学模型,用S函数搭建了永磁风力发电机绕组故障模型,进行永磁风力发电机匝间短路以及外部过电流的仿真,结果证明了匝间短路自适应保护不受匝间短路的故障程度、故障点的不同,发电机正常运行方式发生改变以及系统发生故障时产生的机端过电流的影响,保护都可以正确动作。针对永磁风力发电机定子绕组单相接地故障,分析了发电机中性点和机端的零序基波及3次谐波故障电压暂态分量特点,提出了发电机定子绕组单相接地的自适应保护判据。该判据将零序基波和三次谐波电压相配合,并以制动信号和动作信号的比值作为制动系数,该值在发电机正常运行时接近为1,在发生单相接地故障时远小于1。最后与传统保护算法的灵敏度和抗噪性做了对比,本文提出的自适应保护判据不仅提高了发电机绕组保护的灵敏度,还具有良好的抗噪性,大大提高了永磁风力发电机安全稳定运行的可靠性。