本發(fā)明涉及電力電子設(shè)備冷卻，尤其涉及一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前風(fēng)電場無功補償裝置主要包括分布式調(diào)相機和svg，水冷系統(tǒng)由于其散熱效果顯著，噪音干擾小而受到市場的青睞，但是由于環(huán)境溫度和無功功率實時發(fā)生變化，導(dǎo)致散熱。程度需要實時變化，當(dāng)前水冷系統(tǒng)常常由于控制策略多為人工調(diào)節(jié)，因此會由于人工調(diào)節(jié)不及時導(dǎo)致無功補償裝置散熱溫度無法保持在合理范圍內(nèi)，以此減少無功補償裝置壽命。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明提供了一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對水冷系統(tǒng)的智能化監(jiān)控和控制，提高設(shè)備的運行效率和壽命，降低設(shè)備故障率。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法，包括：采集供油溫度和水冷系統(tǒng)數(shù)據(jù)，采用機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測熱點形成；進(jìn)行溫度診斷并根據(jù)結(jié)果，制定散熱策略；跟蹤并記錄散熱后的溫度數(shù)據(jù)，并判定散熱效果是否達(dá)標(biāo)，未達(dá)標(biāo)時則自動啟動數(shù)據(jù)更新流程，調(diào)整plc程序和參數(shù)。

4、作為本發(fā)明所述的一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述采集供油溫度和水冷系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括，潤滑油供油實時溫度值、溫度變化率、歷史溫度數(shù)據(jù)，換熱閥門冷卻液流量、實時流量值、流量變化率、歷史流量數(shù)據(jù)、冷卻液溫度，水冷系統(tǒng)進(jìn)出口溫度，變頻風(fēng)扇啟停狀態(tài)、風(fēng)扇功耗，循環(huán)泵轉(zhuǎn)速、循環(huán)泵啟停狀態(tài)、循環(huán)泵功耗。

5、作為本發(fā)明所述的一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)測熱點形成包括，記錄供油壓力、水冷系統(tǒng)的流量，監(jiān)測進(jìn)水溫度、出水溫度和水冷系統(tǒng)的壓力，提取溫差、熱流密度特征，將數(shù)據(jù)縮放到統(tǒng)一的尺度，構(gòu)建機器學(xué)習(xí)模型；

6、設(shè)定目標(biāo)變量y，表示熱點是否形成：

7、

8、δt＝tout-tin

9、其中，δt表示溫度差，σt表示溫度差的歸一化系數(shù)，h0(δt)表示漢克爾函數(shù)，g(t)表示冷卻效率函數(shù)，kc表示冷卻效率的敏感系數(shù)，tmax表示最大允許溫度，t(t)表示t時刻溫度，tout表示出水溫度，tin表示進(jìn)水溫度；

10、當(dāng)y(t)>0.6時，檢測區(qū)域出現(xiàn)熱點，進(jìn)行散熱操作。

11、作為本發(fā)明所述的一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述溫度診斷包括，基于上述熱點預(yù)測結(jié)果，對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析，結(jié)合當(dāng)前溫度值進(jìn)行綜合判斷；

12、建立多參數(shù)相關(guān)性模型：

13、

14、其中，td(x，t)表示溫度診斷函數(shù)，表示歸一化函數(shù)，n表示溫度特征值的數(shù)量，xn表示第n個溫度特征值，τ表示時間常數(shù)，x表示當(dāng)前溫度值，σn表示第n個溫度特征值的方差，η表示溫度影響因子；

15、根據(jù)溫度診斷結(jié)果，制定散熱策略：初始判斷為，當(dāng)x≥t1第一階段溫度閾值時，觸發(fā)第一階段散熱策略，當(dāng)溫度變化率溫度穩(wěn)定閾值時，認(rèn)為溫度已穩(wěn)定；監(jiān)控水冷系統(tǒng)被冷卻設(shè)備進(jìn)口總管溫度tinlet，當(dāng)tinlet仍高于tinlet-max，則進(jìn)入第二階段散熱策略。

16、作為本發(fā)明所述的一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述第一階段散熱策略包括，調(diào)相機潤滑油供油溫度為toil，水冷系統(tǒng)換熱閥門流量為q，水冷系統(tǒng)被冷卻設(shè)備進(jìn)口總管溫度為tinlet；

17、正常狀態(tài)為不啟動冷卻風(fēng)扇，換熱閥門流量為7.136m3/h，換熱閥門流量最大為14.26m3/h；當(dāng)潤滑油供油溫度toil＞43℃時，plc判斷水冷系統(tǒng)被冷卻設(shè)備進(jìn)口總管溫度tinlet，當(dāng)tinlet＞32℃時，啟動變頻風(fēng)扇，當(dāng)tinlet＞34℃時啟動一組工頻風(fēng)扇，當(dāng)tinlet＞35℃時啟動二組工頻風(fēng)扇，當(dāng)tinlet＜28℃時停掉一組工頻風(fēng)扇，當(dāng)tinlet＜27℃停掉二組工頻風(fēng)扇，當(dāng)tinlet＜26℃時停掉變頻風(fēng)扇；當(dāng)風(fēng)扇全功率運行無法降低供油溫度時，plc下發(fā)命令至循環(huán)泵加大流量，當(dāng)無法降低溫度時plc下發(fā)命令至換熱閥門，增大換熱閥門流量調(diào)節(jié)供油溫度直至toil＜43℃；

18、當(dāng)潤滑油油溫toil＜40℃時，plc下發(fā)命令至加熱器升高油溫，當(dāng)toil＞40℃時關(guān)閉加熱器，當(dāng)加熱器運行無法升高油溫時，plc下發(fā)命令至換熱閥門減小換熱流量，當(dāng)溫度無法達(dá)到合理范圍，系統(tǒng)告警需人工檢查處理。

19、作為本發(fā)明所述的一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述第二階段散熱策略包括，布置水冷管道，同時布置svg溫度傳感器和svg水冷系統(tǒng)溫度傳感器；

20、正常狀態(tài)為不啟動外冷風(fēng)扇，循環(huán)泵一半功率執(zhí)行，plc判斷水冷系統(tǒng)進(jìn)水溫度，當(dāng)tinlet＞tinlet-mid時，增加循環(huán)泵功率，設(shè)定功率調(diào)節(jié)系數(shù)為kp，風(fēng)扇速度調(diào)節(jié)系數(shù)kfan，調(diào)節(jié)水冷系統(tǒng)循環(huán)泵功率，使得：

21、pp＝pp-base·(1+kp·f(x，t1))

22、其中，pp表示水冷系統(tǒng)循環(huán)泵功率，pp-base表示循環(huán)泵的基礎(chǔ)功率，f(x，t1)表示非線性函數(shù)，使得散熱效率與溫度變化成比例增加；

23、當(dāng)tinlet＞tinlet-max，plc下發(fā)指令至外冷風(fēng)扇，設(shè)定外冷風(fēng)扇速度為vfan，調(diào)整外冷風(fēng)扇速度使得：

24、vfan＝vf-max·(1+kfan·f(x，t1))

25、其中，vf-max表示外冷風(fēng)扇的基礎(chǔ)速度，當(dāng)水冷溫度達(dá)到30℃，開啟一組風(fēng)扇，溫度達(dá)到34℃，開啟兩組風(fēng)扇，溫度降為26℃，關(guān)掉一組風(fēng)扇，溫度降為22℃，關(guān)掉兩組風(fēng)扇，當(dāng)冷卻液溫度無法降低，系統(tǒng)告警需人工檢查處理。

26、作為本發(fā)明所述的一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述數(shù)據(jù)更新流程包括，實時記錄散熱前后的溫度數(shù)據(jù)，將溫度數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)庫中存儲；

27、設(shè)定散熱效果判定規(guī)則：

28、

29、其中，λ表示散熱效果判斷邏輯函數(shù)，tpre表示散熱前的溫度，tpost表示散熱后的溫度，ttaret表示散熱效果達(dá)標(biāo)的溫度閾值；

30、λ輸出為布爾值0或1，其中1表示散熱效果未達(dá)標(biāo)，自動啟動數(shù)據(jù)更新流程：審查傳感器數(shù)據(jù)，確認(rèn)無數(shù)據(jù)傳輸錯誤或傳感器故障；

31、將公式嵌入到plc程序中，調(diào)整plc程序中的散熱控制邏輯，更新溫度閾值t1，調(diào)整散熱策略中的調(diào)節(jié)系數(shù)kp、kfan，優(yōu)化循環(huán)泵功率pp和外冷風(fēng)扇速度vfan；記錄調(diào)整后的參數(shù)和策略，重新評估散熱效果，當(dāng)散熱效果仍未達(dá)標(biāo)，啟動備用散熱系統(tǒng)。

32、本發(fā)明的另一個目的是提供一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制系統(tǒng)，其能夠有效地監(jiān)控和控制水冷系統(tǒng)的溫度，以防止設(shè)備過熱。

33、作為本發(fā)明所述的一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：包括數(shù)據(jù)采集與處理模塊、機器學(xué)習(xí)預(yù)測模塊、溫度診斷模塊、散熱策略執(zhí)行模塊、監(jiān)控與調(diào)整模塊；

34、所述數(shù)據(jù)采集與處理模塊，采集供油溫度、水冷系統(tǒng)數(shù)據(jù)，包括潤滑油溫度、流量、冷卻液溫度，實時處理和存儲數(shù)據(jù)，為后續(xù)分析提供基礎(chǔ)；

35、所述機器學(xué)習(xí)預(yù)測模塊，利用機器學(xué)習(xí)算法預(yù)測熱點形成，包括記錄供油壓力、流量、溫度變化，預(yù)測潛在的熱點問題，為散熱策略提供依據(jù)；

36、所述溫度診斷模塊，進(jìn)行溫度診斷，根據(jù)診斷結(jié)果制定散熱策略；

37、所述散熱策略執(zhí)行模塊，執(zhí)行散熱策略，包括調(diào)整循環(huán)泵功率、風(fēng)扇速度；

38、所述監(jiān)控與調(diào)整模塊，跟蹤并記錄散熱后的溫度數(shù)據(jù)，判定散熱效果是否達(dá)標(biāo)，未達(dá)標(biāo)時自動啟動數(shù)據(jù)更新流程，調(diào)整plc程序和參數(shù)。

39、一種計算機設(shè)備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的步驟。

40、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)一種無功補償裝置輔助式水冷系統(tǒng)控制方法的步驟。

41、本發(fā)明的有益效果：本方法通過實時監(jiān)控和智能控制，能夠快速響應(yīng)設(shè)備溫度變化，確保設(shè)備在安全的工作溫度范圍內(nèi)運行，提高散熱效率，延長設(shè)備壽命，降低運行成本，減少對環(huán)境的影響。系統(tǒng)具備故障預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)機制，能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。通過收集和分析大量運行數(shù)據(jù)，本發(fā)明能夠為設(shè)備維護(hù)和性能優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策制定，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。