本发明涉及svg冷却,具体是涉及一种svg并网性能优化的水冷系统及其方法。
背景技术:
1、在svg(无功功率补偿装置)设备并网运行过程中,设备的运行工况会随电网负载需求发生动态变化。当svg设备处于高负载运行状态时,其内部功率模块等部件会产生大量热量,若散热不及时,将导致设备温度升高。而温度的异常变化不仅会影响冷却液的物理性能,还会对svg设备的电气参数产生干扰,进而使得设备输出的无功功率不稳定,影响svg的并网性能。传统的水冷系统虽然能够对svg设备进行冷却,但在根据设备实时运行工况,对冷却液流量、散热强度以及设备输出参数进行协同调控方面存在不足,难以有效保障svg设备在复杂工况下的稳定并网运行
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,提供一种svg并网性能优化的水冷系统及其方法,本技术方案解决了上述的问题。
2、为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
3、一种svg并网性能优化的水冷系统及其方法,包括:
4、水冷模块,用于对svg设备进行冷却,所述水冷模块包括冷却液存储单元、循环管路和散热单元,所述循环管路连接冷却液存储单元与svg设备中的发热部件,实现冷却液循环,所述散热单元对循环后的冷却液进行散热处理;
5、监测模块,实时采集svg设备运行中的功率模块温度、母线电压、输出电流,以及冷却液的温度、压力;
6、控制模块,根据监测模块采集的数据对水冷模块以及svg设备的运行进行调控,所述控制模块基于svg设备功率模块温度、母线电压、输出电流数据判断svg设备的运行工况,结合冷却液的温度、压力数据,对水冷模块的冷却液流量、散热强度以及svg设备的输出参数进行联动调节,以优化svg并网性能。
7、优选的,所述循环管路中设置有流量调节装置,所述流量调节装置与控制模块通讯连接,当监测模块采集的svg设备功率模块温度高于预设阈值且母线电压、输出电流处于高负载区间时,控制模块根据功率模块温度数据、负载程度计算出所需冷却液流量调节量,通过流量调节装置增加冷却液流量,加速对svg设备的冷却,流量调节公式为:
8、
9、其中,为调节后的冷却液流量,为调节系数,为实时监测的svg设备功率模块温度,为预设的标准温度,为负载影响系数,为svg设备的负载率。
10、优选的,所述散热单元为风冷散热装置与水冷散热装置的组合,当控制模块通过增加冷却液流量仍无法将svg设备功率模块温度降至正常范围,且冷却液温度达到一定值时,控制模块同步提高风冷散热装置的风扇转速以及水冷散热装置的冷却液流速,进一步增强散热效果,风冷散热装置风扇转速调节公式为:
11、
12、其中,为风扇转速,为比例系数,为实时监测的冷却液温度,为冷却液的预设散热起始温度,为风扇初始转速;
13、水冷散热装置冷却液流速调节公式为:
14、
15、其中,为冷却液流速,为另一比例系数,为冷却液初始流速。
16、优选的,所述控制模块还用于根据监测模块采集的母线电压、输出电流数据,当检测到svg设备并网电流波动异常时,在调节水冷模块散热强度的同时,对svg设备的输出电压、电流控制参数进行调整,使svg设备快速恢复稳定运行状态,调整公式为:
17、
18、
19、其中,为svg设备控制电压调整量,为svg设备控制电流调整量,、为调整系数,为实时监测电压,为标准电压,为实时监测电流,为标准电流,、为根据电流波动程度计算的修正量。
20、优选的,所述监测模块还包括振动传感器,用于采集svg设备运行时的振动数据,所述控制模块根据振动数据判断svg设备内部部件是否存在松动或异常磨损情况,当检测到异常振动时,控制模块降低svg设备运行功率,并加强水冷模块的冷却,防止因部件异常导致设备过热损坏。
21、优选的,所述系统还包括报警模块,当监测模块采集的数据超出预设的正常范围时,报警模块发出警报,所述报警模块与控制模块通讯连接,控制模块根据svg设备运行工况的紧急程度,控制报警模块以不同的报警频率和声音提示。
22、一种svg并网性能优化的水冷方法,包括以下步骤:
23、实时监测svg设备运行参数以及水冷系统相关参数;
24、根据监测数据判断svg设备运行状态是否正常;
25、当运行状态异常时,对水冷系统以及svg设备运行进行调控,所述调控包括根据svg设备运行工况与水冷系统参数的关联关系,对水冷系统的冷却液流量、散热强度以及svg设备的输出参数进行联动调节。
26、优选的,所述实时监测svg设备运行参数以及水冷系统相关参数具体为:
27、通过温度传感器监测svg设备功率模块温度,通过电压传感器监测母线电压,通过电流传感器监测输出电流,通过冷却液温度传感器监测冷却液温度,通过压力传感器监测冷却液压力,通过振动传感器采集svg设备运行时的振动数据。
28、优选的,所述根据监测数据判断svg设备运行状态是否正常具体包括:
29、将监测到的温度、电压、电流、冷却液温度及压力、振动数据与预设的正常范围数据进行对比,若超出正常范围,则判定svg设备运行状态异常,同时根据各参数超出范围的程度和组合情况,判断异常的严重程度和类型。
30、优选的,所述当运行状态异常时,对水冷系统以及svg设备运行进行调控具体为:
31、若svg设备功率模块温度过高且处于高负载运行状态,先通过调节循环管路的流量调节装置增加冷却液流量,若降温效果不佳,则进一步提高散热单元的风冷风扇转速和水冷冷却液流速;
32、若检测到并网电流波动异常,则在加强水冷散热的同时,调整svg设备的输出电压、电流控制参数,使设备恢复稳定运行。
33、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
34、通过设置监测模块实时采集svg设备运行中的功率模块温度、母线电压、输出电流以及冷却液的温度、压力等数据,控制模块基于这些数据判断设备运行工况,并对水冷模块的冷却液流量、散热强度以及svg设备的输出参数进行联动调节。当svg设备功率模块温度高于预设阈值且处于高负载区间时,通过流量调节装置增加冷却液流量,加速冷却,有效降低设备温度,避免因过热导致的性能下降;当仅调节冷却液流量无法满足降温需求时,同步提高风冷和水冷散热装置的工作强度,进一步增强散热效果。同时,在检测到并网电流波动异常时,控制模块在调节水冷模块散热强度的同时,调整svg设备的输出电压、电流控制参数,使设备快速恢复稳定运行状态。此外,监测模块中的振动传感器可采集设备振动数据,帮助判断设备内部部件状况,及时采取降低功率、加强冷却等措施,预防设备因部件异常导致过热损坏。报警模块根据数据异常程度发出不同频率和声音的警报,便于工作人员及时掌握设备状况,因此本发明通过各模块的协同工作,实现了对svg设备运行工况的精准响应和调控,有效提升了svg设备的并网性能和运行稳定性。