[發明專利]風力發電機組、冷卻系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201910044761.X
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109578228B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 李金夢;王丁會;夏靜
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D80/60
• 分類號: F03D80/60
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 張筱寧;宋海斌

本申請實施例提供了一種風力發電機組、冷卻系統及其控制方法。該冷卻系統包括：第一冷卻回路、溫度傳感器及控制器；第一冷卻回路包括蒸發器組、冷凝器和多個支路；蒸發器組對應設置于風力發電機組的多個發熱部件；每個支路以可選通的方式液路連接蒸發器組及冷凝器；溫度傳感器包括多個，分設于風力發電機組的外面和各發熱部件處；溫度傳感器用于檢測風力發電機組的條件溫度并輸出，條件溫度包括外界溫度或發熱部件的部件溫度；控制器，分別與第一冷卻回路及溫度傳感器電連接，用于確定出條件溫度所屬的溫度級別，根據溫度級別控制第一冷卻回路中與溫度級別對應的部分支路連通蒸發器組和冷凝器。本申請實施例實現了零耗能對風力發電機組進行散熱。

技術領域

本申請涉及風力發電機組的冷卻技術領域，具體而言，本申請涉及一種風力發電機組、冷卻系統及其控制方法。

背景技術

風力發電機組運行中的主要發熱部件包括：發電機、變流器、變壓器、電氣柜、液壓系統、主軸承等，這些部件都需要在合適的溫度范圍內運行。隨著風力發電機組單機裝機容量的不斷增大，各部件的發熱量也隨之增加，即風力發電機組的散熱量需求不斷提高。

目前，各整機廠商針對不同機型的風力發電機組所采用的冷卻方式也有所不同，但已產業化的冷卻方式主要有水冷和空冷。小兆瓦的風力發電機組一般會根據環境條件選用空冷或空-空冷，該方式具有結構簡單，換熱效率高，可靠性高等優點。但隨著單機容量的不斷增加，為了提高換熱量，導致風量需求增加或換熱面積增加。風量的增加，導致通風損耗增大，冷卻效率降低；換熱面積增大，導致體積增大，成本增加。而對于大兆瓦的風力發電機組會采用水冷的方案，結構更加緊湊，減少機艙占用空間，但水冷系統易產生銹蝕、堵塞和滲漏等問題，導致電子部件故障，甚至風力發電機組故障。現有技術中無論采用何種冷卻方案，冷卻系統運行就會存在自耗電，不能充分利用自然風速計低溫環境空氣實現冷卻系統無功耗運行或最優化運行。并且現有技術中的采用的方案還存有由于設計不合理導致成本及故障率較高的問題；另外由于現有技術中未考慮容錯，當冷卻系統中的設備出現故障時，會造成風力發電機機組因發熱部件過熱而停機，影響風力發電機組的運行。

發明內容

本申請針對現有技術的缺點，提出一種風力發電機組、冷卻系統及其控制方法，用以解決現有技術存在能源消耗過大、故障率高及影響風力發電機組運行的技術問題。

第一個方面，本申請實施例提供了一種風力發電機組的冷卻系統，包括：第一冷卻回路、溫度傳感器及控制器；第一冷卻回路包括蒸發器組、冷凝器和多個支路；

所述蒸發器組對應設置于風力發電機組的多個發熱部件；每個所述支路以可選通的方式液路連接所述蒸發器組及所述冷凝器；所述溫度傳感器包括多個，分設于所述風力發電機組的外面和各所述發熱部件處；

所述溫度傳感器用于檢測所述風力發電機組的條件溫度并輸出，所述條件溫度包括外界溫度或所述發熱部件的部件溫度；

所述控制器，分別與第一冷卻回路及所述溫度傳感器電連接，用于確定出所述條件溫度所屬的溫度級別，根據所述溫度級別控制所述第一冷卻回路中與所述溫度級別對應的部分支路連通所述蒸發器組和所述冷凝器。

第二個方面，本申請實施例提供了一種冷卻系統的控制方法，包括：

通過溫度傳感器檢測風力發電機組的條件溫度，所述條件溫度包括風力發電機組的外界溫度或所述風力發電機組中的發熱部件的部件溫度；

確定出所述條件溫度所屬的溫度級別；

控制第一冷卻回路中與所述溫度級別對應的一部分支路連通冷凝器和蒸發器組。

第三個方面，本申請實施例提供一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執行時實現本請第二個方面提供的冷卻系統的控制方法。