散热系统控制方法、风力发电机组及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种散热系统控制方法、风力发电机组及计算机可读存储介质。

背景技术

风力发电机组是将风动能转换为电能的电力设备，随着风力发电机组发电容量增大，风力发电机组中发热部件的发热量不断增大，影响风力发电机组的设备安全和使用寿命，因此需要对风力发电机组进行散热。近年来，随着风力发电机组功率等级的提高，风力发电机组的散热要求与随之提高，水冷散热系统因其散热效果得到越来越广泛的应用。

目前，风力发电机组主要采用主动式水冷散热的方式进行散热，主动式水冷散热除了具备水冷散热器全部配件外，还安装轴流风机辅助散热，因此相比于单纯的水冷散热器，主动式水冷散热具有更好的散热效果。在主动式水冷散热器的控制过程中，主要基于散热器的冷却液温度对主动水冷水散热器进行控制，具体控制过程为：当散热器冷却液的入口温度低于程序设定的温度时，停止轴流风机辅助散热或者使轴流风机维持现有工作状态；当散热器冷却液的入口温度高于程序设定的温度时，开启轴流风机辅助散热或者使轴流风机维持现有工作状态。然而这种根据冷却液温度控制轴流风机工作状态的方式，无法准确满足风力发电机组的散热需求，导致散热器的散热效果受到影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种散热系统控制方法、风力发电机组及计算机可读存储介质，旨在提高对轴流风机的控制准确度，从而提升水冷散热的散热效果。

为实现上述目的，本发明提供一种散热系统控制方法，所述散热系统控制方法包括以下步骤：

确定散热系统的需求散热量，并基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量；

检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量；

若所述系统散热量不满足所述需求散热量，则在调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤，直至所述系统散热量满足所述需求散热量。

可选地，所述散热风速至少包括：所述散热系统中强制风冷区的风速和所述散热系统中自然风冷区的风速；

所述冷却液侧进口温度至少包括：所述强制风冷区的冷却液侧进口温度和所述自然风冷区的冷却液侧进口温度；

所述基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤，包括：

计算所述强制风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热系统的散热风温，以得到强制散热温差；

基于所述强制风冷区的风速确定所述强制风冷区的强制换热因子，并基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率；

计算所述强制换热效率、所述强制散热温差和热容量的乘积，以得到所述强制风冷区的强制散热量；

计算所述自然风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热风温，以得到自然散热温差；

基于所述自然风冷区的风速确定所述自然风冷区的自然换热因子，并基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率；

计算所述自然换热效率、所述自然散热温差和所述热容量的乘积，以得到所述自然风冷区的自然散热量；

计算所述强制散热量和所述自然散热量的和值，以得到所述散热系统的系统散热量。

可选地，所述基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率的步骤，包括：

通过预设的第一修正系数对所述强制换热因子进行修正得到修正后的强制换热因子；

通过所述修正后的强制换热因子计算得到所述强制风冷区的换热效率；

所述基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率的步骤，包括：

通过预设的第二修正系数对所述自然换热因子进行修正得到修正后的自然换热因子；

通过所述修正后的自然换热因子计算得到所述自然风冷区的换热效率。

可选地，在所述基于所述强制风冷区的风速确定所述强制风冷区的强制换热因子的步骤之前，还包括：

基于所述强制风冷区中轴流风机的风量风压曲线和散热器的阻力曲线，计算得到所述强制风冷区的需求风量；

基于所述需求风量和所述强制风冷区的通风面积，计算得到所述强制风冷区的基础风速；

通过预设的风速修正系数和所述来流风速对所述基础风速进行修正，将修正后的基础风速作为所述强制风冷区的风速。

可选地，所述散热系统处于投入使用状态；

所述确定散热系统的需求散热量的步骤包括：

基于所述散热风机所处环境中自然风的来流风速，确定所述散热系统的需求散热量；

所述基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤之前，还包括：

将所述散热系统的实际风温作为所述散热系统的散热风温；

将所述强制风冷区的实际风速作为所述强制风冷区的风速，并将所述来流风速作为所述自然风冷区的风速；

将所述强制风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

可选地，所述调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性的步骤包括：

调整所述散热系统中散热风机的风机频率，以调整所述散热风机的风量风压特性。

可选地，所述散热系统处于设计状态；

所述确定散热系统的需求散热量的步骤包括：

将所述散热系统的设计散热量作为所述散热系统的需求散热量；

所述基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤之前，还包括：

获取所述散热系统中强制风冷区的预设风速和设计通风面积，计算得到所述强制风冷区的估计风量；

基于所述估计风量计算所述强制风冷区的估计风速，并将所述估计风速作为所述强制风冷区的风速；

将所述散热系统的设计风温作为所述散热风温，将所述自然风冷区的设计风速作为所述自然风冷区的风速，将所述强制风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

可选地，所述调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性的步骤包括：

对所述预设风速进行调整，以调整所述散热风机的风量风压特性。

可选地，在所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤之后，还包括：

若所述系统散热量满足所述需求散热量，则基于所述散热系统的待使用环境的环境参数和所述预设风速，计算得到所述强制风冷区的估计风压；

基于所述估计风量和所述估计风压计算得到估计功率；

基于所述估计风量、所述估计风压和所述估计功率，从预设轴流风机中确定目标轴流风机；

若所述目标轴流风机产生的预计散热量满足所述需求散热量，则将所述目标轴流风机作为所述散热系统的散热风机。

为实现上述目的，本发明还提出一种风力发电机组，所述风力发电机组上包括散热系统，所述散热系统进行散热时实现如上所述的散热系统控制方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有散热系统控制程序，所述散热系统控制程序被处理器执行时实现如上所述的散热系统控制方法的步骤。

本发明中，通过确定散热系统的需求散热量，并基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量；检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量；若所述系统散热量不满足所述需求散热量，则在调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤，直至所述系统散热量满足所述需求散热量。

本发明中通过调整轴流风机的风量风压特性，以调整风冷辅助散热的散热量，从而调整散热系统的系统散热量，使得散热系统的系统散热量可以满足风力机的实际散热需求(也即需求散热量)，相比于控制轴流风机的启停状态，本发明可以实现更精细、准确地控制散热系统中轴流风机的工作状态，使得散热系统的系统散热量满足风力机的需求散热量，从而提升散热系统的散热效果。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图；

图2为本发明散热系统控制方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明一实施方式涉及的系统散热量计算流程示意图；

图4为本发明一实施方式涉及的散热系统控制流程示意图；

图5为本发明一实施方式涉及的风机选型流程示意图；

图6为本发明散热系统控制装置较佳实施例的功能模块示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。

需要说明的是，本发明实施例散热系统控制设备，所述散热系统控制设备可以是散热系统的控制设备，也可以是与控制设备建立通信连接的终端设备，例如智能手机、个人计算机以及服务器等设备，在此不做具体限制。

如图1所示，该散热系统控制设备可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的设备结构并不构成对散热系统控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及散热系统控制程序。操作系统是管理和控制设备硬件和软件资源的程序，支持散热系统控制程序以及其它软件或程序的运行。在图1所示的设备中，用户接口1003主要用于与客户端进行数据通信；网络接口1004主要用于与服务器建立通信连接；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的散热系统控制程序，并执行以下操作：

确定散热系统的需求散热量，并基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量；

检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量；

若所述系统散热量不满足所述需求散热量，则在调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤，直至所述系统散热量满足所述需求散热量。

进一步地，所述散热风速至少包括：所述散热系统中强制风冷区的风速和所述散热系统中自然风冷区的风速；

所述冷却液侧进口温度至少包括：所述强制风冷区的冷却液侧进口温度和所述自然风冷区的冷却液侧进口温度；

所述基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤，包括：

计算所述强制风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热系统的散热风温，以得到强制散热温差；

基于所述强制风冷区的风速确定所述强制风冷区的强制换热因子，并基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率；

计算所述强制换热效率、所述强制散热温差和热容量的乘积，以得到所述强制风冷区的强制散热量；

计算所述自然风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热风温，以得到自然散热温差；

基于所述自然风冷区的风速确定所述自然风冷区的自然换热因子，并基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率；

计算所述自然换热效率、所述自然散热温差和所述热容量的乘积，以得到所述自然风冷区的自然散热量；

计算所述强制散热量和所述自然散热量的和值，以得到所述散热系统的系统散热量。

进一步地，所述基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率的步骤，包括：

通过预设的第一修正系数对所述强制换热因子进行修正得到修正后的强制换热因子；

通过所述修正后的强制换热因子计算得到所述强制风冷区的换热效率；

所述基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率的步骤，包括：

通过预设的第二修正系数对所述自然换热因子进行修正得到修正后的自然换热因子；

通过所述修正后的自然换热因子计算得到所述自然风冷区的换热效率。

进一步地，在所述基于所述强制风冷区的风速确定所述强制风冷区的强制换热因子的步骤之前，处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的散热系统控制程序，并执行以下操作：

基于所述强制风冷区中轴流风机的风量风压曲线和散热器的阻力曲线，计算得到所述强制风冷区的需求风量；

基于所述需求风量和所述强制风冷区的通风面积，计算得到所述强制风冷区的基础风速；

通过预设的风速修正系数和所述来流风速对所述基础风速进行修正，将修正后的基础风速作为所述强制风冷区的风速。

进一步地，所述散热系统处于投入使用状态；

所述确定散热系统的需求散热量的步骤包括：

基于所述散热风机所处环境中自然风的来流风速，确定所述散热系统的需求散热量；

所述基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤之前，处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的散热系统控制程序，并执行以下操作：

将所述散热系统的实际风温作为所述散热系统的散热风温；

将所述强制风冷区的实际风速作为所述强制风冷区的风速，并将所述来流风速作为所述自然风冷区的风速；

将所述强制风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

进一步地，所述调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性的步骤包括：

调整所述散热系统中散热风机的风机频率，以调整所述散热风机的风量风压特性。

进一步地，所述散热系统处于设计状态；

所述确定散热系统的需求散热量的步骤包括：

将所述散热系统的设计散热量作为所述散热系统的需求散热量；

所述基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤之前，处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的散热系统控制程序，并执行以下操作：

获取所述散热系统中强制风冷区的预设风速和设计通风面积，计算得到所述强制风冷区的估计风量；

基于所述估计风量计算所述强制风冷区的估计风速，并将所述估计风速作为所述强制风冷区的风速；

将所述散热系统的设计风温作为所述散热风温，将所述自然风冷区的设计风速作为所述自然风冷区的风速，将所述强制风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

进一步地，所述调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性的步骤包括：

对所述预设风速进行调整，以调整所述散热风机的风量风压特性。

进一步地，在所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤之后，处理器1001还可以用于调用存储器1005中存储的散热系统控制程序，并执行以下操作：

若所述系统散热量满足所述需求散热量，则基于所述散热系统的待使用环境的环境参数和所述预设风速，计算得到所述强制风冷区的估计风压；

基于所述估计风量和所述估计风压计算得到估计功率；

基于所述估计风量、所述估计风压和所述估计功率，从预设轴流风机中确定目标轴流风机；

若所述目标轴流风机产生的预计散热量满足所述需求散热量，则将所述目标轴流风机作为所述散热系统的散热风机。

基于上述的结构，提出散热系统控制方法的各个实施例。

参照图2，图2为本发明散热系统控制方法第一实施例的流程示意图。本发明实施例提供了散热系统控制方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。在本实施例中，散热系统控制方法的执行主体可以是散热系统的控制设备，也可以是与控制设备建立通信连接的终端设备，例如智能手机、个人计算机以及服务器等设备，在本实施例中并不做限制，以下为便于描述，省略执行主体进行各实施例的阐述。在本实施例中，所述散热系统控制方法包括：

步骤S10，确定散热系统的需求散热量，并基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量；

本实施例中，当进入风力机调整周期，或者风力机触发了调整指令时，获取风力机的散热系统的需求散热量，并计算风力机实际产生的系统散热量，并基于系统散热量和需求散热量对风力机的风量风压特性进行调整，以使风力机的系统散热满足风力机的需求散热。

具体地，风力机的需求散热量与风力机的工作功率成正相关关系，工作功率越高，风力机发热量越大，需求散热量越大；工作功率越低，风力机发热量越小，需求散热量越低。具体确定需求散热量的过程在此不做限制，示例性地，在一可行实施方式中，确定需求散热量的过程可以是：基于自然风的来流风速计算风力发电机组的工作功率；通过工作功率乘以热损失系数和安全系数，以得到风力机的需求散热量。

本实施例中，基于散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度，确定散热系统的系统散热量。本实施例对于散热系统中风冷辅助散热的类型不做限制，可以是采用自然风冷区，也可以是采用强制风冷区，还可以是采用自然风冷区和强制风冷区结合的半强制风冷区，具体可以根据实际需求进行设置，在此不做限制。进口温度和出口温度的获取方式在此不做赘述，例如可以是通过温度传感器检测得到。

进一步地，当散热系统采用半强制风冷区作为辅助散热时，在一可行实施方式中，冷却液的进口温度和出口温度可以是指整个散热系统的进口温度和出口温度，此时对于系统散热量可以采用整体计算的方式计算得到；在另一可行实施方式中，冷却液的进口温度也可以包括散热系统中强制风冷区冷却液的强制风冷区进口温度，和，散热系统中自然风冷区冷却液的自然风冷区进口温度，出口温度可以包括：强制风冷区冷却液的强制风冷区出口温度，和，自然风冷区冷却液的自然风冷区出口温度，本实施方式可以采用分段计算的方式计算系统散热量，也即，分别计算强制风冷的散热量和自然风冷的散热量，将强制风冷的散热量和自然风冷的散热量和值作为系统散热量。

步骤S20，检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量；

本实施例中，在得到风力机散热系统的系统散热量和需求散热量之后，检测系统散热量是否满足需求散热量，具体检测方式在此不做限制。示例性地，在一可行实施方式中，可以是基于需求散热量确定散热裕度范围，散热量裕度范围表征散热量允许的误差范围，若系统散热量在散热量裕度范围内，则认为系统散热量满足需求散热量。示例性地，在另一可行实施方式中，也可以是通过系统散热量与需求散热量之间的偏差程度，确定系统散热量是否满足需求散热量，偏差程度越小，则认为系统散热量越接近需求散热量，此时认为系统散热量满足需求散热量，本实施方式中，偏差程度可以通过差值的绝对值和百分比等指标体现，在此不做赘述。

步骤S30，若所述系统散热量不满足所述需求散热量，则在调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤，直至所述系统散热量满足所述需求散热量。

若系统散热量不满足需求散热量，则调整散热系统中散热风机的风量风压特性，以调整风冷辅助散热的散热量，从而调整散热系统的系统散热量。

本实施例中，对于调整风量风压特性的具体方式不做限制，可以根据应用场景和用户实际需求进行设置，示例性地，在一可行实施方式中，当风力机已经投入使用，可以通过调整风力机的风机频率调整风量风压特性；在另一种，当风力机处于设计阶段，可以通过调整风速调整风量风压特性，在此不做限制。

具体地，在系统散热量满足需求散热量之后，可以按照该条件下的风量风压特性运转风力机，在一可行实施方式中，可以在预设时长后再次确定需求散热量和系统散热量，并检测系统散热量是否满足需求散热量，也即返回执行基于自然风的来流风速确定风力机的需求散热量的步骤，本实施方式通过设置预设时长，使得系统散热量可以持续满足需求散热量，延长风力机的使用寿命；在另一可行实施方式中，也可以是根据冷却液的温度或者风力机的温度达到一定阈值后，再次确定需求散热量和系统散热量，并检测系统散热量是否满足需求散热量。

本实施例中，通过确定散热系统的需求散热量，并基于散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定散热系统的系统散热量；检测系统散热量是否满足需求散热量；若系统散热量不满足需求散热量，则在调整散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行检测系统散热量是否满足需求散热量的步骤，直至系统散热量满足需求散热量。

本实施例中通过调整轴流风机的风量风压特性，以调整风冷辅助散热的散热量，从而调整散热系统的系统散热量，使得散热系统的系统散热量可以满足风力机的实际散热需求(也即需求散热量)，相比于控制轴流风机的启停状态，本实施例可以实现更精细、准确地控制散热系统中轴流风机的工作状态，使得散热系统的系统散热量满足风力机的需求散热量，从而提升散热系统的散热效果。

并且，本实施例中基于散热系统的散热量控制轴流风机，相比于基于冷却液的温度控制轴流风机，本实施例对于散热系统的控制能够更加满足风力机的实际工作情况，提高控制散热系统的准确度，从而提高散热系统的散热效果。

进一步地，基于上述第一实施例，提出本发明散热系统控制方法第二实施例，本实施例中，所述散热风速至少包括：所述散热系统中强制风冷区的风速和所述散热系统中自然风冷区的风速；所述冷却液侧进口温度至少包括：所述强制风冷区的冷却液侧进口温度和所述自然风冷区的冷却液侧进口温度；步骤S10中：基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量，包括：

步骤S101，计算所述强制风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热系统的散热风温，以得到强制散热温差；

本实施例中，散热系统采用半强制风冷区辅助散热，本实施例中，以冷却液是先流经强制风散热区，再流经自然风冷区进行实施例的详细说明。冷却液先流经自然风冷区，再流经强制风散热区的情况，可以参照本实施例进行，再次不做赘述。

本实施例中，以冷却液的流向为正向，可以将上一个风冷区冷却液的出口温度(也即冷却液离开该风冷区时的冷却液温度)作为下一个风冷区冷却液的进口温度。本实施例中，由于强制风冷区和自然风冷区为连通状态，因此，强制风冷区和自然风冷区的风温可以均视为散热风温，具体在此不做限制。

本实施例中，通过分段计算的方式计算系统散热量，以提高散热量计算的准确性。具体地，计算强制风冷区的冷却液侧进口温度减去散热系统的散热风温，以得到强制散热温差。

步骤S102，基于所述强制风冷区的风速确定所述强制风冷区的强制换热因子，并基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率；

基于强制风冷区的风速确定强制风冷区的强制换热因子，并基于强制换热因子确定强制风冷区的强制换热效率。

步骤S103，计算所述强制换热效率、所述强制散热温差和热容量的乘积，以得到所述强制风冷区的强制散热量；

计算强制换热效率、强制散热温差和热容量的乘积，以得到强制风冷区的强制散热量。具体地，本实施例中，强制散热量的计算公式为：

Φ

其中，t1为强制风冷区进口温度，t1'为强制风冷区出口温度，W1为冷却液热容量，W

步骤S104，计算所述自然风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热风温，以得到自然散热温差；

本实施例中，计算自然风冷区的冷却液侧进口温度减去散热风温，以得到自然散热温差。在一可行实施方式中，自然风冷区的冷区液侧进口温度可以是强制风冷区的冷区液侧出口温度；在另一可行实施方式中，自然风冷区的冷区液侧进口温度可以是基于强制风冷区的冷区液车出口温度和热损失系数计算得到的温度，具体可以根据实际需求进行设置。

步骤S105，基于所述自然风冷区的风速确定所述自然风冷区的自然换热因子，并基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率；

基于自然风冷区的风速确定自然风冷区的自然换热因子，并基于自然换热因子确定自然风冷区的自然换热效率。

步骤S106，计算所述自然换热效率、所述自然散热温差和所述热容量的乘积，以得到所述自然风冷区的自然散热量；

计算自然换热效率、自然散热温差和热容量的乘积，以得到自然风冷区的自然散热量。示例性地，在一可行实施方式中，自然散热量的计算公式为：

Φ

其中，t1'为自然风冷区进口温度，t1”自然风冷区出口温度，W1为冷却液热容量，W

步骤S107，计算所述强制散热量和所述自然散热量的和值，以得到所述散热系统的系统散热量。

计算强制散热量和自然散热量的和值，以得到散热系统的系统散热量。

进一步地，在一可行实施方式中，步骤S102中：基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率，包括：

步骤S1021，通过预设的第一修正系数对所述强制换热因子进行修正得到修正后的强制换热因子；

本实施方式中，计算系统散热量的过程中，通过修正换热效率修正系统散热量，本实施方式得到的修正后的强制散热量准确度高，从而使得系统散热量更准确，从而提高风机频率的准确度，提高风力机的散热效果。具体地，由于计算过程中分为强制风冷区和自然风冷区两段进行计算，因此，在修正换热效率时，分为强制风冷区和自然风冷区两段进行修正。

具体地，本实施方式中，通过预设的第一修正系数对强制换热因子进行修正得到修正后的强制换热因子。

步骤S1022，通过所述修正后的强制换热因子计算得到所述强制风冷区的换热效率；

通过修正后的强制换热因子计算得到所述强制风冷区的换热效率。具体地，强制风冷区的换热效率η的修正公式可以表示为：

其中，j

以上表达式中，j为强制风冷区的强制换热因子，j

本实施方式中，步骤S104中：基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率的步骤，包括：

步骤S1041，通过预设的第二修正系数对所述自然换热因子进行修正得到修正后的自然换热因子；

本实施方式中，通过预设的第二修正系数对自然换热因子进行修正得到修正后的自然换热因子。

步骤S1042，通过所述修正后的自然换热因子计算得到所述自然风冷区的换热效率。

通过修正后的自然换热因子计算得到自然风冷区的换热效率。

本实施方式中，自然风冷区的换热效率η'的修正公式可以表示为：

其中，j′

以上表达式中，j'为自然风冷区的强制换热因子，j'x为自然换热因子j'的修正系数(也即第二修正系数)，c'、d'为预设的修正参数。

进一步地，在一可行实施方式中，步骤S102之前，还包括：

步骤S108，基于所述强制风冷区中轴流风机的风量风压曲线和散热器的阻力曲线，计算得到所述强制风冷区的需求风量；

本实施方式中，在计算系统散热量之前，对强制风冷区的风速进行修正，以得到更准确的强制风冷区的风速。具体地，基于强制风冷区中轴流风机的风量风压曲线和散热器的阻力曲线，计算得到强制风冷区的需求风量。

步骤S109，基于所述需求风量和所述强制风冷区的通风面积，计算得到所述强制风冷区的基础风速；

基于需求风量和强制风冷区的通风面积，计算得到强制风冷区的基础风速。

具体地，需求风量可以通过联立PQ特性曲线(散热风扇风量-阻力特性曲线)的方程，和，风冷区中空气通道的阻力方程计算得到。具体地，PQ特性曲线的参数方程可以表示为：

P＝a

其中，i表示PQ特性曲线上的第i个工况点，P为流量，Q为风压，参数a

其中，

具体地，空气通道的阻力方程可以是：

其中，v

联立方程为：

其中，ΔP’为风量修正。基于上述联立方程即可计算得到需求风量P。

步骤S110，通过预设的风速修正系数和所述来流风速对所述基础风速进行修正，将修正后的基础风速作为所述强制风冷区的风速。

通过预设的风速修正系数和来流风速对基础风速进行修正，将修正后的基础风速作为强制风冷区的风速。

通过预设的风速修正系数和来流风速对基础风速进行修正，将修正后的基础风速作为强制风速。具体地，修正后的风速方程为：

/>

其中，系数b、m为强制风速修正系数，V

进一步地，在一可行实施方式中，参照图3，计算系统散热量的具体过程为：

基于风机PQ曲线和散热器流量阻力特性曲线计算强制风冷区风速，并进行风速计算修正(也即基于所述强制风冷区中轴流风机的风量风压曲线和散热器的阻力曲线，计算得到所述强制风冷区的需求风量；基于所述需求风量和所述强制风冷区的通风面积，计算得到所述强制风冷区的基础风速；通过预设的风速修正系数和所述来流风速对所述基础风速进行修正，将修正后的基础风速作为所述强制风冷区的风速)。

基于修正后的强制风速和冷却液流量、进液、进风温度等其他外部条件，进行强制风冷区散热量计算，具体计算过程为：计算得到强制风冷区散热量，并对强制风冷区散热量进行散热量计算修正(也即计算所述强制风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热系统的散热风温，以得到强制散热温差；基于所述强制风冷区的风速确定所述强制风冷区的强制换热因子，并基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率；计算所述强制换热效率、所述强制散热温差和热容量的乘积，以得到所述强制风冷区的强制散热量)。

基于修正后的强制风冷区散热量计算得到自然风冷区进液温度(也即自然风冷区的冷却液侧进口温度)，并基于自然风冷区进液温度和冷却液流量、进液、进风温度等其他外部条件进行自然风冷区散热量计算，具体计算过程为：计算得到自然风冷区散热量，并对自然风冷区散热量进行散热量计算修正(也即计算所述自然风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热风温，以得到自然散热温差；基于所述自然风冷区的风速确定所述自然风冷区的自然换热因子，并基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率；计算所述自然换热效率、所述自然散热温差和所述热容量的乘积，以得到所述自然风冷区的自然散热量)。

将计算修正后的强制散热量和修正后的自然散热量的和值，以得到半强制散热器总散热量(也即散热系统的系统散热量)。

本实施例中，散热系统采用半强制风冷区辅助散热，在计算系统散热量时，通过分段计算的方式计算系统散热量，并在计算过程中对分段的散热量进行修正，以提高系统散热量更准确，从而提高风力机风量风压特性的准确度，使得系统散热量与需求散热量之间越接近，从而提高风力机的散热效果。

进一步地，基于上述第一和/或者第二实施例，提出本发明散热系统控制方法第三实施例，本实施例中，所述散热系统处于投入使用状态，步骤S10中：确定散热系统的需求散热量，包括：

步骤S111，基于所述散热风机所处环境中自然风的来流风速，确定所述散热系统的需求散热量；

本实施例中，散热系统处于投入使用状态，此时，可以基于散热风机所处环境中自然风的来流风速，确定散热系统的需求散热量，具体计算过程可以是：基于自然风的来流风速计算风力发电机组的工作功率；通过工作功率乘以热损失，以得到风力机的需求散热量，在此不做限制。

本实施例中，步骤S10中：基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤之前，还包括：

步骤S40，将所述散热系统的实际风温作为散热风温；

本实施例中，将散热系统的实际风温作为散热风温，由于强制风冷区和自然风冷区为连通状态，因此，可以是将自然风冷区的实际风温作为散热风温，也可以是以强制风冷区的实际风温作为散热风温，在此不做限制。

步骤S50，将所述强制风冷区的实际风速作为所述强制风冷区的风速，并将所述来流风速作为所述自然风冷区的风速；

将强制风冷区的实际风速作为强制风冷区的风速，并将来流风速作为自然风冷区的风速。

步骤S60，将所述强制风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

将强制风冷区冷却液侧的实际进口温度作为强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将自然风冷区冷却液侧的实际进口温度作为自然风冷区的冷却液侧进口温度。

进一步地，在一可行实施方式中，也可以是将强制风冷区冷却液侧的实际出口温度作为自然风冷区的冷却液侧进口温度，本实施方式中，自然风冷区的冷却液侧进口温度的计算表达式可以是：

其中，t

进一步地，在一可行实施方式中，步骤S30中：调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性，包括：

步骤S301，调整所述散热系统中散热风机的风机频率，以调整所述散热风机的风量风压特性。

本实施方式中，调整散热系统中散热风机的风机频率，以调整散热风机的风量风压特性。具体地，调整风机频率的具体过程可以是：预先设置每次调节的频率调节量；若系统散热量大于需求散热量，则按照频率调节量降低风机频率；若系统散热量小于需求散热量，则按照频率调节量提高风机频率。

系统散热量不满足需求散热量存在两种情况：系统散热量大于需求散热量，和，系统散热量小于需求散热量。具体地，在一可行实施方式中，可以是在系统散热不足，也即系统散热量小于需求散热量时，调整风机频率，本实施方式可以在满足风力机散热需求的情况下尽可能减少风机频率的调整次数；在另一可行实施方式中，也可以是在系统散热量大于需求散热量和系统散热量小于需求散热量时，均调整风机频率，本实施方式在满足风力机散热需求的情况下使得系统散热量不会过高也不会过低，降低轴流风机的功耗。

进一步地，在一可行实施方式中，参照图4，当风力机处于使用状态时，散热系统控制过程可以是：

基于自然风的来流风速确定风力机功率，根据风力机功率确定被冷却部件需求散热量(也即需求散热量)。

基于来流风速、风温、散热器进口温度以及轴流风机频率，计算散热器散热量(也即基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量)。

检测散热器散热量是否满足被冷却部件需求散热量(也即检测系统散热量是否满足需求散热量)。

若散热器散热量满足被冷却部件需求散热量，则确定轴流风机频率，并按照轴流风机的频率运行轴流风机；若散热器散热量不满足被冷却部件需求散热量，则返回调整轴流风机频率(也即若所述系统散热量不满足所述需求散热量，则在调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤，直至所述系统散热量满足所述需求散热量)。

本实施例中，散热系统处于投入使用状态，通过调整轴流风机的风量风压特性，以调整风冷辅助散热的散热量，从而调整散热系统的系统散热量，使得散热系统的系统散热量可以满足风力机的实际散热需求(也即需求散热量)，相比于控制轴流风机的启停状态，本实施例可以实现更精细、准确地控制散热系统中轴流风机的工作状态，使得散热系统的系统散热量满足风力机的需求散热量，从而提升散热系统的散热效果。

进一步地，基于上述第一、第二和/或者第三实施例，提出本发明散热系统控制方法的第四实施例，本实施例中，所述散热系统处于设计状态；步骤S10中：确定散热系统的需求散热量，包括：

步骤S102，将所述散热系统的设计散热量作为所述散热系统的需求散热量；

本实施例中，散热系统处于设计状态，可以将散热系统的设计散热量作为散热系统的需求散热量。

本实施例中，步骤S10中：基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量的步骤之前，还包括：

步骤S70，获取所述散热系统中强制风冷区的预设风速和设计通风面积，计算得到所述强制风冷区的估计风量；

获取散热系统中强制风冷区的预设风速和设计通风面积，计算得到强制风冷区的估计风量。

步骤S80，基于所述估计风量计算所述强制风冷区的估计风速，并将所述估计风速作为所述强制风冷区的风速；

基于估计风量计算强制风冷区的估计风速，并将估计风速作为所述强制风冷区的风速。

步骤S90，将所述散热系统的设计风温作为所述散热风温，将所述自然风冷区的设计风速作为所述自然风冷区的风速，将所述强制风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

本实施例中，将散热系统的设计风温作为散热风温，将自然风冷区的设计风速作为自然风冷区的风速，将强制风冷区冷却液侧的设计进口温度作为强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将自然风冷区冷却液侧的设计进口温度作为自然风冷区的冷却液侧进口温度。

进一步地，在一可行实施方式中，步骤S30中：调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性，包括：

步骤S302，对所述预设风速进行调整，以调整所述散热风机的风量风压特性。

本实施方式中，对预设风速进行调整，以调整散热风机的风量风压特性，使得设计得到的轴流风机满足风力机的实际散热需求。

进一步地，在一可行实施方式中，步骤S20之后，还包括：

步骤A10，若所述系统散热量满足所述需求散热量，则；

本实施方式中，在检测系统散热量是否满足需求散热量之后，若系统散热量满足需求散热量，则确定可以该条件下的设计风速确定轴流风机的选型，具体地，基于散热系统的待使用环境的环境参数和预设风速，计算得到强制风冷区的估计风压。

步骤A20，基于所述估计风量和所述估计风压计算得到估计功率；

基于估计风量和估计风压计算得到估计功率。

步骤A30，基于所述估计风量、所述估计风压和所述估计功率，从预设轴流风机中确定目标轴流风机；

基于估计风量、估计风压和估计功率，从预设轴流风机中确定目标轴流风机。

步骤A40，若所述目标轴流风机产生的预计散热量满足所述需求散热量，则将所述目标轴流风机作为所述散热系统的散热风机。

在选定目标轴流风机后，预估目标轴流风机产生的预计散热量，并检测预计散热量是否满足需求散热量。本实施方式中，检测预计散热量是否满足需求散热量的具体方式可以参照步骤S20，在此不做赘述。

若目标轴流风机产生的预计散热量满足需求散热量，则确定目标轴流风机可以风力机的散热需求，因此，将目标轴流风机作为散热系统的散热风机。

进一步地，在一可行实施方式中，参照图5，在散热系统投入使用之前进行风机设计的过程可以是：

确定需求散热量φ。给定强制风冷区初始风速V和通风面积A，计算在给定强制风冷区初始风速V和通风面积A的条件下，散热系统的系统散热量φ'。

基于预设的第一安全裕度系数s1、预设的第二安全裕度系数s2和需求散热量，确定散热系统的第一散热裕度范围[s1*φ，s2*φ]，并检测系统散热量是否在第一散热裕度范围内(也即检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量)。

若系统散热量不在第一散热裕度范围内，则在调整散热系统中强制风冷区的强制风速后，返回执行检测系统散热量是否在第一散热裕度范围内的步骤(也即若所述系统散热量不满足所述需求散热量，则在调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤)。

若系统散热量在第一散热裕度范围内，则进行轴流风机选型(也即若所述系统散热量满足所述需求散热量，则基于所述散热系统的待使用环境的环境参数和所述预设风速，计算得到所述强制风冷区的估计风压；基于所述估计风量和所述估计风压计算得到估计功率；基于所述估计风量、所述估计风压和所述估计功率，从预设轴流风机中确定目标轴流风机)。

计算选型后的估计散热量φ”，并检测估计散热量是否在第一散热裕度范围内。若估计散热量在第一散热裕度范围内，则确定轴流风机(也即若所述目标轴流风机产生的预计散热量满足所述需求散热量，则将所述目标轴流风机作为所述散热系统的散热风机)；若估计热量不在第一散热裕度范围内，则返回执行调整散热系统中强制风冷区的强制风速的步骤。

本实施例中，通过调整轴流风机的风量风压特性确定轴流风机的选型，以使得轴流风机的选型更符合风力机的实际生产需求，从而使得散热系统的系统散热量可以满足风力机的实际散热需求，本实施例可以实现更精细、准确地控制散热系统中轴流风机的工作状态，使得散热系统的系统散热量满足风力机的需求散热量，从而提升散热系统的散热效果。

此外，本发明实施例还提出一种散热系统控制装置，参照图6，所述散热系统控制装置包括：

确定模块10，用于确定散热系统的需求散热量，并基于所述散热系统的散热风温、散热风速和冷却液侧进口温度确定所述散热系统的系统散热量；

检测模块20，用于检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量；

调整模块30，用于若所述系统散热量不满足所述需求散热量，则在调整所述散热系统中散热风机的风量风压特性后，返回执行所述检测所述系统散热量是否满足所述需求散热量的步骤，直至所述系统散热量满足所述需求散热量。

进一步地，所述散热风速至少包括：所述散热系统中强制风冷区的风速和所述散热系统中自然风冷区的风速；

所述冷却液侧进口温度至少包括：所述强制风冷区的冷却液侧进口温度和所述自然风冷区的冷却液侧进口温度；

所述确定模块10，还用于：

计算所述强制风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热系统的散热风温，以得到强制散热温差；

基于所述强制风冷区的风速确定所述强制风冷区的强制换热因子，并基于所述强制换热因子确定所述强制风冷区的强制换热效率；

计算所述强制换热效率、所述强制散热温差和热容量的乘积，以得到所述强制风冷区的强制散热量；

计算所述自然风冷区的冷却液侧进口温度减去所述散热风温，以得到自然散热温差；

基于所述自然风冷区的风速确定所述自然风冷区的自然换热因子，并基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率；

计算所述自然换热效率、所述自然散热温差和所述热容量的乘积，以得到所述自然风冷区的自然散热量；

计算所述强制散热量和所述自然散热量的和值，以得到所述散热系统的系统散热量。

进一步地，所述确定模块10，还用于：

通过预设的第一修正系数对所述强制换热因子进行修正得到修正后的强制换热因子；

通过所述修正后的强制换热因子计算得到所述强制风冷区的换热效率；

所述基于所述自然换热因子确定所述自然风冷区的自然换热效率的步骤，包括：

通过预设的第二修正系数对所述自然换热因子进行修正得到修正后的自然换热因子；

通过所述修正后的自然换热因子计算得到所述自然风冷区的换热效率。

进一步地，所述确定模块10，还用于：

基于所述强制风冷区中轴流风机的风量风压曲线和散热器的阻力曲线，计算得到所述强制风冷区的需求风量；

基于所述需求风量和所述强制风冷区的通风面积，计算得到所述强制风冷区的基础风速；

通过预设的风速修正系数和所述来流风速对所述基础风速进行修正，将修正后的基础风速作为所述强制风冷区的风速。

进一步地，所述散热系统处于投入使用状态；所述确定模块10，还用于：

基于所述散热风机所处环境中自然风的来流风速，确定所述散热系统的需求散热量；

所述确定模块10，还用于：

将所述散热系统的实际风温作为所述散热系统的散热风温；

将所述强制风冷区的实际风速作为所述强制风冷区的风速，并将所述来流风速作为所述自然风冷区的风速；

将所述强制风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的实际进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

进一步地，所述调整模块30，还用于：

调整所述散热系统中散热风机的风机频率，以调整所述散热风机的风量风压特性。

进一步地，所述散热系统处于设计状态；所述确定模块10，还用于：

将所述散热系统的设计散热量作为所述散热系统的需求散热量；

所述确定模块10，还用于：

获取所述散热系统中强制风冷区的预设风速和设计通风面积，计算得到所述强制风冷区的估计风量；

基于所述估计风量计算所述强制风冷区的估计风速，并将所述估计风速作为所述强制风冷区的风速；

将所述散热系统的设计风温作为所述散热风温，将所述自然风冷区的设计风速作为所述自然风冷区的风速，将所述强制风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述强制风冷区的冷却液侧进口温度，并将所述自然风冷区冷却液侧的设计进口温度作为所述自然风冷区的冷却液侧进口温度。

进一步地，所述调整模块30，还用于：

对所述预设风速进行调整，以调整所述散热风机的风量风压特性。

进一步地，所述散热系统控制装置还包括选型模块，用于：

若所述系统散热量满足所述需求散热量，则基于所述散热系统的待使用环境的环境参数和所述预设风速，计算得到所述强制风冷区的估计风压；

基于所述估计风量和所述估计风压计算得到估计功率；

基于所述估计风量、所述估计风压和所述估计功率，从预设轴流风机中确定目标轴流风机；

若所述目标轴流风机产生的预计散热量满足所述需求散热量，则将所述目标轴流风机作为所述散热系统的散热风机。

本发明散热系统控制装置各实施例，均可参照本发明散热系统控制方法各个实施例，此处不再赘述。

本发明实施例还提出一种风力发电机组，所述风力发电机组包括散热系统，所述散热系统进行散热时实现如下所述的散热系统控制方法的步骤。

本发明风力发电机组各实施例，均可参照本发明散热系统控制方法各个实施例，此处不再赘述。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有散热系统控制程序，所述散热系统控制程序被处理器执行时实现如下所述的散热系统控制方法的步骤。

本发明散热系统控制设备和计算机可读存储介质各实施例，均可参照本发明散热系统控制方法各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。