一种控制机舱内部环境温度控制方法

技术领域

本申请涉及风电机组技术领域，特别是涉及一种控制机舱内部环境温度控制方法。

背景技术

风力发电机组机舱、轮毂及塔筒中各发热部件(如发电机、齿轮箱、变频器等)的热量，如果不能及时有效地排出，将严重影响其正常运行，导致风力发电机组停机故障。发热部件所处的机舱、轮毂及塔筒内部环境，受热量累积影响，温度上升，进一步影响其他设备的正常运行。

控制机舱内环境温度升高超过极限值，换热效率会大幅度降低，因此，控制机舱内部的环境温度，能够提高换热器换热能力，降低主轴轴承的温升，控制齿轮箱油池的温度升高，减少齿轮箱、变频器等高温故障，而现阶段部分型号风电机组的控制机舱与外部通风口面积设计得比较小，造成机舱内部温度较高，与外界环境空气流动能力较弱，冷却风扇通风能力不足，换热器的换热能力下降严重，这样更促进了机舱内部环境温度的升高，极易引发高温报警。

发明内容

本申请的目的是：为解决上述技术问题，本申请提供了一种控制机舱内部环境温度控制方法，旨在提高控制机舱的散热效率，减少高温类故障。

本申请的一些实施例中，通过在机舱两侧装设换热风扇，强化机舱与外部环境空气流动能力，加大机舱与外部环境的通风面积，并根据不同的运行负荷对换热风扇的运行速度进行分级调节，实现对于控制机舱内温度的实时控制，提高齿轮箱、变频器等散热效率，减少高温类故障。保证风力发电机运行稳定。且无需通过增加通风口，避免因增大机舱与外部环境的通风面积降低机舱结构强度的问题。

本申请的一些实施例中，提供了一种控制机舱内部环境温度控制方法，包括：

获取风电机组运行负荷，根据所述风电机组运行负荷设定换热风扇运行速度；

根据监测时间节点获取控制机舱监测点温度数据，根据所述监测点温度数据生成修正参数，修正换热风扇运行速度，所述控制机舱内设置有多个监测点；

获取实时环境温度数据，根据所述实时环境温度二次修正所述换热风扇运行速度。

本申请的一些实施例中，根据所述风电机组运行负荷设定换热风扇运行速度时，包括：

预设风电机组运行负荷矩阵A(A1，A2，A3，A4)，其中，A1为预设第一风电机组运行负荷，A2为预设第二风电机组运行负荷，A3为预设第三风电机组运行负荷，A4为预设第四风电机组运行负荷，且A1＜A2＜A3＜A4；

预设换热风扇运行速度矩阵B，设定B(B1，B2，B3，B4)，其中，B1为预设第一换热风扇运行速度，B2为预设第二换热风扇运行速度，B3为预设第三换热风扇运行速度，B4为预设第四换热风扇运行速度，且B1＜B2＜B3＜B4；

获取风电机组的实时运行负荷a，根据实时运行负荷a设定换热风扇实时运行速度b；

若a＜A1，设定换热风扇实时运行速度b为预设第一换热风扇运行速度B1，即b＝B1；

若a1＜a＜A2，设定换热风扇实时运行速度b为预设第二换热风扇运行速度B2，即b＝B2；

若a2＜a＜A3，设定换热风扇实时运行速度b为预设第三换热风扇运行速度B3，即b＝B3；

若a3＜a＜A4，设定换热风扇实时运行速度b为预设第四换热风扇运行速度B4，即b＝B4。

本申请的一些实施例中，根据所述监测点温度数据生成修正参数时，包括：

获取多个监测点温度数据，生成监测点平均温度值；

根据各个监测点温度数据和所述监测点平均温度值生成各个监测点温度差值；

预设温度差值阈值c，若所述监测点温度差值大于所述预设温度差值阈值c，设定所述监测点为异常监测点；

获取异常监测点数量值d，根据所述异常监测点数量值d设定修正参数。

本申请的一些实施例中，根据所述异常监测点数量值d生成修正参数时，包括：

预设异常监测点数量矩阵D，设定D(D1，D2，D3，D4)，其中，D1为预设第一异常监测点数量值，D2为预设第二异常监测点数量值，D3为预设第三异常监测点数量值，D4为预设第四异常监测点数量值，且D1＜D2＜D3＜D4；

预设修正参数矩阵M，设定M(m1，m2，m3，m4)，其中，m1预设第一修正参数，m2为预设第二修正参数，m3为预设第三修正参数，m4为预设第四修正参数，且1＜m1＜m2＜m3＜m4＜1.2；

若d＜D1，修正后换热风扇实时运行速度b1＝Bi；

若D1＜d＜D2，设定实时修正系数n＝n1，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n1＊Bi；

若D2＜d＜D3，设定实时修正系数n＝n2，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n2＊Bi；

若D3＜d＜D4，设定实时修正系数n＝n3，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n4＊Bi；

若d＞D4，设定实时修正系数n＝n4，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n4＊Bi。

本申请的一些实施例中，根据监测时间节点获取控制机舱监测点温度数据时，还包括：

根据当前监测周期异常监测点数量值d，设定下一监测周期时间间隔t。

本申请的一些实施例中，设定下一监测周期时间间隔t时，包括：

预设监测周期时间间隔矩阵T，设定T(T1，T2，T3，T4)，其中，T1为预设第一监测周期时间间隔，T2为预设第二监测周期时间间隔，T3为预设第三监测周期时间间隔，且T1＜T2＜T3＜T4；

若D1＜d＜D2，设定下一监测周期时间间隔t为预设第四监测周期时间间隔T4，即t＝T4；

若D2＜d＜D3，设定下一监测周期时间间隔t为预设第三监测周期时间间隔T3，即t＝T3；

若D3＜d＜D4，设定下一监测周期时间间隔t为预设第二监测周期时间间隔T2，即t＝T2；

若d＞D4，设定下一监测周期时间间隔t为预设第一监测周期时间间隔T1，即t＝T1。

本申请的一些实施例中，还包括：

获取实时异常监测点数量d，根据所述实时异常监测点数量d生成预警指令。

本申请的一些实施例中，根据所述实时异常监测点数量d生成预警指令时，包括：

预设预警指令等级矩阵G，设定G(G1，G2)，其中，G1为预设一级预警指令，G2为预设二级预警指令；

若D2＜d＜D4，设定实时预警指令为一级预警指令；

若d＞D4，设定实时预警指令为二级预警指令。

本申请的一些实施例中，根据所述实时环境温度二次修正所述换热风扇运行速度时，包括：

获取实时环境温度e，根据所述实时环境温度e设定实时补偿系数m，二次修正所述换热风扇实时运行速度b。

本申请的一些实施例中，根据所述实时环境温度e设定实时补偿系数m时，包括：

预设环境温度矩阵E，设定E(E1，E2，E3，E4)，其中，E1为预设第一环境温度，E2为预设第二境温度，E3为预设第三环境温度，E4为预设第四环境温度，且E1＜E2＜E3＜E4；

预设补偿系数矩阵M，设定M(m1，m2，m3，m4)，其中，m1为预设第一补偿系数，m2为预设第二补偿系数，m3为预设第三补偿系数，m4为预设第四补偿系数，且0.8＜m1＜m2＜1＜m3＜m4＜1.2；

若e＜E1，设定实时补偿系数m为预设第一补偿系数m1，即m＝m1，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m1＊b1；

若E1＜e＜E2，设定实时补偿系数m为预设第二补偿系数m2，即m＝m2，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m2＊b1；

若E2＜e＜E3，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝b1；

若E3＜e＜E4，设定实时补偿系数m为预设第三补偿系数m3，即m＝m3，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m3＊b1；

若e＞E4，设定实时补偿系数m为预设第四补偿系数m4，即m＝m4，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m4＊b1。

本申请实施例一种控制机舱内部环境温度控制方法与现有技术相比，其有益效果在于：

通过在机舱两侧装设换热风扇，强化机舱与外部环境空气流动能力，加大机舱与外部环境的通风面积，并根据不同的运行负荷对换热风扇的运行速度进行分级调节，实现对于控制机舱内温度的实时控制，提高齿轮箱、变频器等散热效率，减少高温类故障。保证风力发电机运行稳定。且无需通过增加通风口，避免因增大机舱与外部环境的通风面积降低机舱结构强度的问题。

附图说明

图1是本申请实施例优选实施例中一种控制机舱内部环境温度控制方法的流程示意图；

图2是本申请实施例优选实施例中异常监测点判断流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本申请实施例优选实施例的一种控制机舱内部环境温度控制方法，包括：

S101：获取风电机组运行负荷，根据风电机组运行负荷设定换热风扇运行速度；

S102：根据监测时间节点获取控制机舱监测点温度数据，根据监测点温度数据生成修正参数，修正换热风扇运行速度，控制机舱内设置有多个监测点；

S103：获取实时环境温度数据，根据实时环境温度二次修正换热风扇运行速度。

具体而言，根据风电机组运行负荷设定换热风扇运行速度时，包括：

预设风电机组运行负荷矩阵A(A1，A2，A3，A4)，其中，A1为预设第一风电机组运行负荷，A2为预设第二风电机组运行负荷，A3为预设第三风电机组运行负荷，A4为预设第四风电机组运行负荷，且A1＜A2＜A3＜A4；

预设换热风扇运行速度矩阵B，设定B(B1，B2，B3，B4)，其中，B1为预设第一换热风扇运行速度，B2为预设第二换热风扇运行速度，B3为预设第三换热风扇运行速度，B4为预设第四换热风扇运行速度，且B1＜B2＜B3＜B4；

获取风电机组的实时运行负荷a，根据实时运行负荷a设定换热风扇实时运行速度b；

若a＜A1，设定换热风扇实时运行速度b为预设第一换热风扇运行速度B1，即b＝B1；

若a1＜a＜A2，设定换热风扇实时运行速度b为预设第二换热风扇运行速度B2，即b＝B2；

若a2＜a＜A3，设定换热风扇实时运行速度b为预设第三换热风扇运行速度B3，即b＝B3；

若a3＜a＜A4，设定换热风扇实时运行速度b为预设第四换热风扇运行速度B4，即b＝B4。

具体而言，通过获取风电机组的运行负荷，根据不同的运行负荷产生热量的区别，设定实时的换热风扇的运行速率，在保证散热效率的前提下，尽可能降低散热风扇的能耗。

可以理解的是，上述实施例中，根据不同的运行负荷对换热风扇的运行速度进行分级调节，实现对于控制机舱内温度的实时控制，提高齿轮箱、变频器等散热效率，减少高温类故障。

如图2所示，本申请实施优选实施例中，根据监测点温度数据生成修正参数时，包括：

获取多个监测点温度数据，生成监测点平均温度值；

根据各个监测点温度数据和监测点平均温度值生成各个监测点温度差值；

预设温度差值阈值c，若监测点温度差值大于预设温度差值阈值c，设定监测点为异常监测点；

获取异常监测点数量值d，根据异常监测点数量值d设定修正参数。

具体而言，通过设置多个监测点，可以实时监测控制机舱内全部区域的温度值，从而判断控制机舱内的温度均匀性，避免局部温度过高导致控制机舱内部发生高温故障，从而影响风电机组。

具体而言，根据异常监测点数量值d生成修正参数时，包括：

预设异常监测点数量矩阵D，设定D(D1，D2，D3，D4)，其中，D1为预设第一异常监测点数量值，D2为预设第二异常监测点数量值，D3为预设第三异常监测点数量值，D4为预设第四异常监测点数量值，且D1＜D2＜D3＜D4；

预设修正参数矩阵M，设定M(m1，m2，m3，m4)，其中，m1预设第一修正参数，m2为预设第二修正参数，m3为预设第三修正参数，m4为预设第四修正参数，且1＜m1＜m2＜m3＜m4＜1.2；

若d＜D1，修正后换热风扇实时运行速度b1＝Bi；

若D1＜d＜D2，设定实时修正系数n＝n1，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n1＊Bi；

若D2＜d＜D3，设定实时修正系数n＝n2，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n2＊Bi；

若D3＜d＜D4，设定实时修正系数n＝n3，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n4＊Bi；

若d＞D4，设定实时修正系数n＝n4，修正后换热风扇实时运行速度b1＝n4＊Bi。

具体而言，其异常监测点数量越大，说明控制机舱内的温度不均匀性越大，应及时增大换热风扇的运行速率，提高换热效率，保证控制机舱内的各个点的温度均匀。

可以理解的是，上述实施例中，通过预设修正系数矩阵，根据异常监测点数量设定实时修正系数，对换热风扇的运行速度进行修正，实现对于控制机舱内温度的实时控制，提高齿轮箱、变频器等散热效率，减少高温类故障。

本申请实施例优选实施例中，根据监测时间节点获取控制机舱监测点温度数据时，还包括：

根据当前监测周期异常监测点数量值d，设定下一监测周期时间间隔t。

具体而言，设定下一监测周期时间间隔t时，包括：

预设监测周期时间间隔矩阵T，设定T(T1，T2，T3，T4)，其中，T1为预设第一监测周期时间间隔，T2为预设第二监测周期时间间隔，T3为预设第三监测周期时间间隔，且T1＜T2＜T3＜T4；

若D1＜d＜D2，设定下一监测周期时间间隔t为预设第四监测周期时间间隔T4，即t＝T4；

若D2＜d＜D3，设定下一监测周期时间间隔t为预设第三监测周期时间间隔T3，即t＝T3；

若D3＜d＜D4，设定下一监测周期时间间隔t为预设第二监测周期时间间隔T2，即t＝T2；

若d＞D4，设定下一监测周期时间间隔t为预设第一监测周期时间间隔T1，即t＝T1。

可以理解的是，上述实施例中，通过当前监测周期异常监测点数量值，设定下一监测周期时间间隔，动态调节监测周期，保证及时对控制机舱内可能发生的高温故障进行预警，方便检修人员及时排除故障，保证风电机组整体运行的稳定性。

本申请实施例优选实施例中，还包括：

获取实时异常监测点数量d，根据实时异常监测点数量d生成预警指令。

具体而言，根据实时异常监测点数量d生成预警指令时，包括：

预设预警指令等级矩阵G，设定G(G1，G2)，其中，G1为预设一级预警指令，G2为预设二级预警指令；

若D2＜d＜D4，设定实时预警指令为一级预警指令；

若d＞D4，设定实时预警指令为二级预警指令。

具体而言，一级预警指令是其可能会发生高温故障，巡检人员应在当日进行检修，二级预警指令是指随时可能发生故障，应立即停机检修。

可以理解的是，上述实施例中，根据实时异常监测点数量生成预警指令，保证及时对控制机舱内可能发生的高温故障进行预警，方便检修人员及时排除故障，保证风电机组整体运行的稳定性。

本申请实施例优选实施例中，根据实时环境温度二次修正换热风扇运行速度时，包括：

获取实时环境温度e，根据实时环境温度e设定实时补偿系数m，二次修正换热风扇实时运行速度b。

具体而言，根据实时环境温度e设定实时补偿系数m时，包括：

预设环境温度矩阵E，设定E(E1，E2，E3，E4)，其中，E1为预设第一环境温度，E2为预设第二境温度，E3为预设第三环境温度，E4为预设第四环境温度，且E1＜E2＜E3＜E4；

预设补偿系数矩阵M，设定M(m1，m2，m3，m4)，其中，m1为预设第一补偿系数，m2为预设第二补偿系数，m3为预设第三补偿系数，m4为预设第四补偿系数，且0.8＜m1＜m2＜1＜m3＜m4＜1.2；

若e＜E1，设定实时补偿系数m为预设第一补偿系数m1，即m＝m1，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m1＊b1；

若E1＜e＜E2，设定实时补偿系数m为预设第二补偿系数m2，即m＝m2，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m2＊b1；

若E2＜e＜E3，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝b1；

若E3＜e＜E4，设定实时补偿系数m为预设第三补偿系数m3，即m＝m3，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m3＊b1；

若e＞E4，设定实时补偿系数m为预设第四补偿系数m4，即m＝m4，二次修正后所换热风扇实时运行速度b2＝m4＊b1。

可以理解的是，上述实施例中，通过获取实时的环境温度，根据不同的环境温度对换热风扇的运行速度进行二次修正，当环境温度较高时，提高其运行速度，保证换热效率，当环境温度较低时，降低其运行速度，在不影响换热效率的情况下，尽量降低能耗。

根据申请的第一构思，通过在机舱两侧装设换热风扇，强化机舱与外部环境空气流动能力，加大机舱与外部环境的通风面积，并根据不同的运行负荷对换热风扇的运行速度进行分级调节，实现对于控制机舱内温度的实时控制，提高齿轮箱、变频器等散热效率，减少高温类故障。保证风力发电机运行稳定。且无需通过增加通风口，避免因增大机舱与外部环境的通风面积降低机舱结构强度的问题。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。