风力发电机的烘潮加热控制方法和系统的制作方法

文档序号:8924760阅读:680来源:国知局
风力发电机的烘潮加热控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及风电技术领域,尤其设及一种风力发电机的烘潮加热控制方法和系 统。
【背景技术】
[0002] 风力发电机(简称"发电机")的绕组的绝缘值受外界环境因素影响较大,即使发 电机绕组绝缘工艺满足工艺质量要求,也不能保证绝缘值始终保持出厂状态。当发电机绕 组的绝缘值低于一定值时,绝缘等级降低,绝缘被击穿,导致发电机绕组间短路,造成发电 机烧毁。
[0003] 目前,风电行业还没有成熟的适用于发电机组的发电机的烘潮方式,常用的发电 机烘潮加热都是在发电机停运状态下,通过其他设备对发电机进行加热,该种方式存在W 下缺点和不足:
[0004] (1)需要额外的烘潮加热设备,烘潮加热设备的采购、维护、运输将增加风力发电 机组的维护成本。
[0005] (2)烘潮加热必须在风力发电机组停运状态下进行,影响风电场发电效益。
[0006] (3)烘潮加热过程只能通过人为方式进行手动调整,并需要人员值守;同时烘潮 加热不适合野外实施。

【发明内容】

[0007] 本发明的实施例提供一种风力发电机的烘潮加热控制方法和系统,W实现对风力 发电机进行合理高效的自动烘潮加热,进而稳定发电机绕组的绝缘值处于正常范围,保证 发电机正常工作。
[000引为达到上述目的,本发明的实施例提供了一种风力发电机的烘潮加热控制方法, 包括:
[0009] 周期性检测风力发电机绕组的绝缘值,若所述绝缘值低于绝缘值阔值,则启动单 次烘潮加热流程,所述单次烘潮加热流程包括周期性执行:
[0010] 获取风力发电机绕组温度;
[0011] 根据所述风力发电机绕组温度计算烘潮加热电流;
[0012] 将所述烘潮加热电流发送至风力发电机的变流器,W使所述变流器控制所述烘潮 加热电流作为风力发电机绕组的给定电流对风力发电机绕组进行烘潮加热直至单次烘潮 加热流程结束。
[0013] 本发明的实施例还提供了一种风力发电机的烘潮加热控制系统,所述系统包括:
[0014] 绝缘值检测模块,用于周期性检测风力发电机绕组的绝缘值,若所述绝缘值低于 绝缘值阔值,则触发烘潮加热模块启动单次烘潮加热流程;
[0015] 所述烘潮加热模块包括:
[0016] 绕组温度获取单元,用于在所述单次烘潮加热流程中周期性获取风力发电机绕组 温度;
[0017] 加热电流计算单元,用于在所述单次烘潮加热流程中根据所述风力发电机绕组温 度计算烘潮加热电流;
[001引发送单元,用于将所述烘潮加热电流发送至风力发电机的变流器,W使所述变流 器控制所述烘潮加热电流作为风力发电机绕组的给定电流对风力发电机绕组进行烘潮加 热直至单次烘潮加热流程结束。
[0019] 本发明实施例提供的风力发电机的烘潮加热控制方法和系统,通过在各单次烘潮 加热流程中,周期性获取风力发电机绕组温度来计算烘潮加热电流,并将该电流给定至风 力发电机的变流器W使其将电流加载至风力发电机绕组上实现对风力发电机进行烘潮加 热目的,进而提高风力发电机绕组绝缘值,保证风力发电机正常工作的目的。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明提供的风力发电机的烘潮加热控制方法一个实施例的方法流程图;
[0021] 图2为本发明提供的根据风力发电机绕组温度计算烘潮加热电流的方法流程图;
[0022] 图3为本发明提供的风力发电机的烘潮加热控制方法另一个实施例的方法流程 图;
[0023] 图4为本发明提供的风力发电机的烘潮加热控制系统一个实施例的结构示意图;
[0024] 图5为本发明提供的风力发电机的烘潮加热控制系统另一个实施例的结构示意 图;
[0025] 图6为本发明提供的风力发电机的烘潮加热控制系统又一个实施例的结构示意 图。
[0026] 附图标号说明
[0027] 41-绝缘值检测模块、42-烘潮加热模块、421-绕组温度获取单元、422-加热电流 计算单元、423-发送单元、424-功率检测单元;43-变流器温度获取模块;44-预置电流设 置模块、45-第一时间累积模块、46-第二时间累积模块。
【具体实施方式】
[002引本发明的实施例通过向风力发电机绕组注入烘潮加热电流,利用烘潮加热电流产 生的热功率,来提高发电机绕组的温度,进而实现对发电机进行烘潮加热的目的。同时在获 取烘潮加热电流时,参考了发电机绕组的各时刻下的温度值,W获得更加合理的烘潮加热 电流值。本发明实施例的技术方案可W适用于各种风力发电机的烘潮加热控制。
[0029] 实施例一
[0030] 图1为本发明提供的风力发电机的烘潮加热控制方法一个实施例的方法流程图, 该方法的执行主体可W为风力发电机组的变流器控制器,或集成在该变流器控制器中的烘 潮加热控制系统(本发明后续将执行主体简称为"系统")。该方法被执行的触发环境是在 周期性检测风力发电机绕组的绝缘值的过程中,当绝缘值低于绝缘值阔值时,达到环境触 发条件。在上述触发的环境条件满足时,系统将启动单次烘潮加热流程对发电机进行烘潮 加热。具体地,发电机绕组的绝缘值可通过在发电机绕组上装配绝缘检测设备完成。
[0031] 该里说明,虽然检测风力发电机绕组的绝缘值是周期性完成,但绝缘值满足触发 条件后,每两个单次烘潮加热流程只能顺序进行,而不能并行执行,即;若当前周期检测的 发电机绕组绝缘值满足启动单次烘潮加热流程触发条件,且系统也正在执行单次烘潮加热 流程,那么本次的条件触发可忽略,直到当前执行的单次烘潮加热流程结束后,产生的条件 触发才有效。如图1所示,该风力发电机的烘潮加热控制方法包括:
[003引 S101,周期性检测风力发电机绕组的绝缘值,若绝缘值低于绝缘值阔值,则启动单 次烘潮加热流程,即;周期性执行如步骤S102~S104的步骤操作。
[0033] 其中,所述的绝缘值阔值为技术人员的经验值,用于衡量发电机绕组的绝缘情况 是否可继续适应发电机的正常工作。
[0034] S102,获取风力发电机绕组温度。
[0035] 由于本方案是基于发电机正常工作时利用对发电机绕组注入烘潮加热电流来实 现发电机的烘潮加热,因此,该里所指的发电机绕组的温度为通过温度传感器等类似装置 获得的发电机运行时绕组的温度。
[0036] S103,根据风力发电机绕组温度计算烘潮加热电流。
[0037] 由于发电机处于运行状态时,其发电机绕组上会产生一定的热功率,使得发电机 绕组温度升高。发电机因正常运行导致其绕组温度升高可W对发电机的烘潮除湿产生一定 贡献。同时,由于注入烘潮加热电流后,发电机绕组温度会进一步升高,且温升速度会随着 注入的电流的大小而有所不同。
[003引考虑到向发电机额外注入烘潮加热电流产生热功率导致的资源消耗,烘潮加热时 间W及烘潮加热温度之间的关系,本实施例采用一种优选的向发电机的逆变器注入烘潮加 热电流W提高发电机绕组温度、提高发电机绕组绝缘值的方案,即;周期性的检测发电机绕 组的温度,然后根据发电机绕组温度来计算各周期内烘潮加热电流。如此,既可W将注入烘 潮加热电流产生热功率导致的资源消耗降低到理想范围,又可W在可接受的时间段内将发 电机绕组的绝缘值提高到安全范围。
[0039] 在具体应用场景中,可W根据发电机绕组温度的大小计算烘潮加热电流,例如:若 当前绕组温度较高,则可通过计算适当减小注入的烘潮加热电流;若当前绕组温度较低,贝U 可通过计算适当提高注入的烘潮加热电流。具体地,计算烘潮加热电流的方法可通过建立 与发电机绕组温度值相关的数学函数实现,在此本实施例对数学函数的表达式不作限定。
[0040] S104,将烘潮加热电流发送至风力发电机的变流器,W使变流器控制烘潮加热电 流作为风力发电机绕组的给定电流对风力发电机绕组进行烘潮加热直至单次烘潮加热流 程结束。
[0041] 其中,烘潮加热电流通过发电机变流器给定至发电机绕组,其目的在于发电机自 身的烘潮加热,提高发电机绕组的绝缘值,与发电机正常运行时发电机逆变器根据策略给 定的工作电流是功能不同的注入电流。在注入烘潮加热电流时也可W考虑机组本身的给定 工作电流对发电机加热的影响,适当调整烘潮加热电流的大小。当达到单次烘潮加热流程 结束的触发条件后,本次烘潮加热流程结束。该里说明,单次烘潮加热流程结束的触发条件 可W是预定的外部触发条件,如达到预定加热时间、预定加热温度等;也可W是在执行烘潮 加热流程中,达到内部触发条件,如发电机绕组的温度高于某温度值的时间超过一定时长、 因故障导致的烘潮加热中断等。
[0042] 单次烘潮加热流程结束后,系统可继续通过检测发电机绕组的绝缘值是否低于绝 缘值阔值来判断,是否有必要再次启动单次烘潮加热流程。
[0043] 本发明实施例提供的风力发电机的烘潮加热控制方法,在风力发电
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