CN104635783A - 风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置，该方法包括：获取变流器中的相对湿度；如果所述相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值，则对所述变流器进行加热处理，使所述相对湿度降低至所述湿度报警阈值之下。本发明通过对变流器进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下，从而阻止凝露的产生，降低变流器内的设备的故障率。

Description

风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置

技术领域

本发明涉及消防技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置。

背景技术

风力发电机组的变流器在近水地区会出现故障，尤其是在夏季，湿空气会进入柜体内部产生凝露，现有技术中通过除湿机来降低空气中的相对湿度及温差，但是这样不能阻止凝露的产生，从而使变流器内的设备的故障率提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置，通过对变流器进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下，从而阻止凝露的产生，降低变流器内的设备的故障率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法，包括：

获取变流器中的相对湿度；

如果所述相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值，则对所述变流器进行加热处理，使所述相对湿度降低至所述湿度报警阈值之下。

一种风力发电机组的变流器的湿度控制装置，包括：

湿度获取模块，用于获取变流器中的相对湿度；

加热控制模块，用于在所述相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值的情况下，对所述变流器进行加热处理，使所述相对湿度降低至所述湿度报警阈值之下。

本发明实施例提供一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置，通过获取变流器中的相对湿度，并且在相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值时，对变流器进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下，从而阻止凝露的产生，降低变流器内的设备的故障率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的风力发电机组的变流器的湿度控制方法流程图；

图2为本发明实施例提供的风力发电机组的变流器的湿度控制装置示意图；

图3为本发明实施例提供的加热处理流程图；

图4为本发明实施例提供的停机状态或者待机状态下的加热处理流程图；

图5为本发明实施例提供的并网状态下的加热处理流程图；

图6为本发明实施例提供的风力发电机组的变流器的湿度控制系统示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置，其技术原理在于通过获取变流器中的相对湿度，并且在相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值时，对水冷系统进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下，从而阻止凝露的产生，降低变流器内的设备的故障率。

这里，相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，其值显示水蒸汽的饱和度的高低，单位为％，如果相对湿度超过100％，则空气中的水蒸汽会凝结成水珠。

绝对湿度是一定体积的空气中含有水蒸汽的质量，单位为克/立方米，根据公式(1)计算绝对湿度：

ρ_w＝e/(R_w*T)＝m/v                (1)

最高湿度是指在一定的气压和温度下，一定体积的空气中能够最多含有的水蒸气的质量。

由此可见，相对湿度的上限值为100％，即超过100％之后，空气中的水蒸气就会凝结成水，即发生凝露现象。本发明就是通过在同等条件下提成温度的方式来增加空气的携带水蒸气的能力，即提高最高湿度，从而来降低相对湿度，来避免凝露现象的发生。

对于含有一定量水汽的空气，在气压不变的情况下降低温度，使饱和水汽压降至与当时实际的水汽压相等时的温度。

下面结合附图对本发明实施例提供的风力发电机组的变流器的湿度控制方法及装置进行详细描述。

实施例一

图1为本发明实施例提供的风力发电机组的变流器的湿度控制方法流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤S101，获取变流器中的相对湿度。

步骤S102，如果相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值，则对变流器进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下。优选地，将湿度报警阈值设置为小于70％，优选地设定为65％。在确定湿度报警阈值时，不仅考虑了凝露现象，还考虑了水膜问题。如果相对湿度达到一定值以上，虽然不会出现凝露，但是变流器内的设备会产生水膜，相对湿度越高，水膜现象就越严重，水膜会使变流器内的设备绝缘性下降，导致设备故障。因此，在设定湿度报警阈值时也要考虑这个因素，根据实际实验和理论计算，当相对湿度高于70％以上时将会产生水膜，因此，将湿度报警阈值设置在70％以下，从而避免水膜的产生。

进一步地，加热处理包括：

控制设置在变流器中的加热器进行加热并实时获取相对湿度，

如果相对湿度小于湿度报警阈值，则停止加热，

如果相对湿度大于或等于湿度报警阈值并且变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热，第一温度阈值为保证变流器的部件正常工作的温度阈值。在变流器的温度大于第一温度阈值的情况下，在停止加热后，还进行散热处理。优选地，为避免变流器的部件正常工作时温度过高，故将第一温度阈值设定为35度。

这里，在加热处理中，是否停止加热或者是否开启加热受到相对湿度的大小和温度的高低这两个条件的限制。

与前面相对应的，参照如图3所示的本发明实施例提供的加热处理流程图。如图3所示，该加热处理包括以下步骤：

步骤S301，控制设置在变流器中的加热器进行加热。

步骤S302，判断相对湿度是否小于湿度报警阈值，如果相对湿度小于湿度报警阈值，则执行步骤S304；如果相对湿度大于或等于湿度报警阈值，则执行步骤S303。

步骤S303，判断变流器的温度是否大于第一温度阈值，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则执行步骤S305；如果变流器的温度小于第一温度阈值，则执行步骤S301。

步骤S304，停止加热。

步骤S305，停止加热并进行散热处理。

在步骤S303中，如果变流器的温度大于第一温度阈值，在停止加热后，并且考虑到外界温度(例如在南方地区室外温度本身就较高)、变流器本身的散热和水冷循环系统(例如水循环摩擦所产生的热量)的影响，为使温度不再进一步上升，需要在不同的温度区间开启不同的风扇进行散热处理。在第一温度区间(例如水温大于35度小于39度)，开启1台风扇；在第二温度区间(例如水温大于39度小于40度)，开启2台风扇；在第三温度区间(例如水温大于41度)，开启3台风扇。

进一步地，如果相对湿度小于湿度报警阈值，则停止加热的处理包括：

在判断出相对湿度小于湿度报警阈值后，再持续加热预定时间段(例如继续加热10分钟)，然后再停止加热，并且在预定时间内，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热。

这里，在相对湿度小于湿度报警阈值后，持续加热预定时间段是为了防止温度骤降，保持水温的温度差。

在本实施例的上述处理中，对于相对湿度的获取，可以通过设置在变流器中的湿度传感器获取相对湿度，如果相对湿度大于预设的湿度报警阈值，则湿度传感器向风力发电机组的主控制器发出湿度报警信号，然后，主控制器控制变流器的外部的水冷系统的加热器对水冷系统中的循环水进行加热。具体地，参照如图6所示的本发明实施例提供的风力发电机组的变流器的湿度控制系统示意图。如图6所示，该系统包括变流器、主控制器和水冷系统。

由此可见，本实施例的上述处理可以完全基于风机自身的设备完成，即依靠风机自身的湿度传感器进行检测，并利用水冷系统的加热器进行加热处理，不需要增加额外的硬件设备。只需要在风机的主控制器中增加相应的控制程序即可。

实施例二

本实施例与上述实施例的不同之处在于，本实施例的方法还包括在相对湿度大于预设的湿度报警阈值的情况下，对风力发电机组的运行状态进行判断，根据风力发电机组的运行状态进行相应的加热处理。

这里，风力发电机组的运行状态包括三种状态，分别为停机状态、待机状态和并网发电状态。下面对以上的三种情况进行分别介绍：

在风力发电机组的运行状态为停机状态或者待机状态的情况下，加热处理可以包括：

控制设置在变流器中的加热器进行加热并实时获取相对湿度，

在判断出相对湿度小于湿度报警阈值后，再持续加热预定时间段，然后再停止加热，并且在预定时间内，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热并进行散热处理，第一温度阈值为保证所述变流器的部件正常工作的温度阈值。

并且如果相对湿度大于或等于湿度报警阈值并且所述变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热并进行散热处理。

与前面相对应的，参照如图4所示的本发明实施例提供的停机状态或者待机状态下的加热处理流程图。如图4所示，停机状态或者待机状态下的加热处理可以包括以下步骤：

步骤S401，控制设置在变流器中的加热器进行加热。

步骤S402，判断相对湿度是否小于湿度报警阈值，如果相对湿度小于湿度报警阈值，则执行步骤S404；如果相对湿度大于或等于湿度报警阈值，则执行步骤S403。

步骤S403，判断变流器的温度是否大于第一温度阈值，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则执行步骤S405；如果变流器的温度小于第一温度阈值，则执行步骤S401。

步骤S404，持续加热预定时间段后停止加热。

在步骤S402中，如果相对湿度小于湿度报警阈值，再持续加热预定时间段(例如继续加热10分钟)，然后再停止加热，并且在预定时间内，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热。

步骤S405，停止加热并进行散热处理。

在步骤S403中，如果变流器的温度大于第一温度阈值，在停止加热后，考虑到外界温度、变流器本身的散热和水冷循环系统的影响，为使温度不再进一步上升，需要在不同的温度区间开启不同的风扇进行散热处理。在第一温度区间(例如水温大于35度小于39度)，开启1台风扇；在第二温度区间(例如水温大于39度小于40度)，开启2台风扇；在第三温度区间(例如水温大于41度)，开启3台风扇。

在风力发电机组的运行状态为并网发电的情况下，加热处理可以包括：

控制设置在变流器中的加热器进行加热并实时获取相对湿度，

在判断出相对湿度小于湿度报警阈值后，在持续加热预定时间段，然后再停止加热，并且在预定时间内，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热并进行散热处理，第一温度阈值为保证所述变流器的部件正常工作的温度阈值。

如果相对湿度大于或等于湿度报警阈值并且变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热并进行散热处理，

如果变流器的温度大于预设的第二温度阈值，则进行停机处理，第二温度阈值为风力发电机的变流器正常工作的温度上限值，优选地设定在44.5度左右。

与前面相对应的，参照如图5所示的本发明实施例提供的并网状态下的加热处理流程图。如图5所示，并网状态下的加热处理可以包括以下步骤：

步骤S501，控制设置在变流器中的加热器进行加热。

步骤S502，判断相对湿度是否小于湿度报警阈值，如果相对湿度小于湿度报警阈值，则执行步骤S504；如果相对湿度大于或等于湿度报警阈值，则执行步骤S503。

步骤S503，判断变流器的温度是否大于第一温度阈值，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则执行步骤S505；如果变流器的温度小于第一温度阈值，则执行步骤S501。

步骤S504，持续加热预定时间段后停止加热。

在步骤S502中，如果相对湿度小于湿度报警阈值，再持续加热预定时间段(例如继续加热10分钟)，然后再停止加热，并且在预定时间内，如果变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热。

步骤S505，判断变流器的温度是否大于预设的第二温度阈值，如果变流器的温度大于预设的第二温度阈值，则执行步骤S506；如果变流器的温度小于预设的第二温度阈值，则执行步骤S507。

步骤S506，停机处理。

步骤S507，停止加热并进行散热处理。

在步骤S505中，如果变流器的温度小于预设的第二温度阈值，在停止加热后，考虑到外界温度、变流器本身的散热和水冷循环系统的影响，为使温度不再进一步上升，需要在不同的温度区间开启不同的风扇进行散热处理。在第一温度区间(例如水温大于35度小于39度)，开启1台风扇；在第二温度区间(例如水温大于39度小于40度)，开启2台风扇；在第三温度区间(例如水温大于41度)，开启3台风扇。

本发明实施例提供一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法，通过获取变流器中的相对湿度，并且在相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值时，对变流器进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下，从而阻止凝露的产生，降低变流器内的设备的故障率，并且，能够结合风机的运行状态进行合理的温度控制以及散热处理等。

实施例三

本实施例涉及与实施例一对应的湿度控制装置。图2为本发明实施例提供的风力发电机组的变流器的湿度控制装置示意图。如图2所示，变流器的湿度控制装置包括湿度获取模块210和加热控制模块220。

湿度获取模块210，用于获取变流器中的相对湿度。

加热控制模块220，用于在相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值的情况下，对变流器进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下。

进一步地，加热控制模块220包括：

加热控制单元221，用于控制设置在变流器中的加热器进行加热。

阈值判定单元222，用于对变流器的温度以及相对湿度进行判断，如果相对湿度小于湿度报警阈值，则停止加热，如果相对湿度大于或等于湿度报警阈值并且所述变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热，第一温度阈值为保证所述变流器的部件正常工作的温度阈值。

本发明实施例提供一种风力发电机组的变流器的湿度控制装置，通过获取变流器中的相对湿度，并且在相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值时，对变流器进行加热处理，使相对湿度降低至湿度报警阈值之下，从而阻止凝露的产生，降低变流器内的设备的故障率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种风力发电机组的变流器的湿度控制方法，其特征在于，包括：

获取变流器中的相对湿度；

如果所述相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值，则对所述变流器进行加热处理，使所述相对湿度降低至所述湿度报警阈值之下。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热处理包括：

控制设置在所述变流器中的加热器进行加热并实时获取所述相对湿度，

如果所述相对湿度小于所述湿度报警阈值，则停止加热，

如果所述相对湿度大于或等于所述湿度报警阈值并且所述变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热，所述第一温度阈值为保证所述变流器的部件正常工作的温度阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述相对湿度小于所述湿度报警阈值，则停止加热的处理包括：

在判断出相对湿度小于所述湿度报警阈值后，再持续加热预定时间段，然后再停止加热，并且在所述预定时间内，如果所述变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在所述变流器的温度大于第一温度阈值的情况下，在停止加热后，还进行散热处理。

5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一温度阈值为35度。

6.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，

通过设置在所述变流器中的湿度传感器获取所述相对湿度，如果所述相对湿度大于预设的湿度报警阈值，则所述湿度传感器向风力发电机组的主控制器发出湿度报警信号，所述主控制器控制所述变流器的外部的水冷系统的加热器对水冷系统中的循环水进行加热。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述相对湿度大于预设的湿度报警阈值的情况下，对所述风力发电机组的运行状态进行判断，根据所述风力发电机组的运行状态进行相应的加热处理。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述风力发电机组的运行状态为停机状态或者待机状态的情况下，所述加热处理包括：

控制设置在所述变流器中的加热器进行加热并实时获取所述相对湿度，

在判断出所述相对湿度小于所述湿度报警阈值后，再持续加热预定时间段，然后再停止加热，并且在所述预定时间内，如果所述变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热并进行散热处理，所述第一温度阈值为保证所述变流器的部件正常工作的温度阈值，

并且如果所述相对湿度大于或等于所述湿度报警阈值并且所述变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热并进行散热处理。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述风力发电机组的运行状态为并网发电的情况下，所述加热处理包括：

控制设置在所述变流器中的加热器进行加热并实时获取所述相对湿度，

在判断出相对湿度小于所述湿度报警阈值后，在持续加热预定时间段，然后再停止加热，并且在所述预定时间内，如果所述变流器的温度大于第一温度阈值，则立即停止加热并进行散热处理，所述第一温度阈值为保证所述变流器的部件正常工作的温度阈值，

如果所述相对湿度大于或等于所述湿度报警阈值并且所述变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热并进行散热处理，

如果所述变流器的温度大于预设的第二温度阈值，则进行停机处理，所述第二温度阈值为风力发电机的变流器正常工作的温度上限值。

10.一种风力发电机组的变流器的湿度控制装置，其特征在于，包括：

湿度获取模块，用于获取变流器中的相对湿度；

加热控制模块，用于在所述相对湿度大于或等于预设的湿度报警阈值的情况下，对所述变流器进行加热处理，使所述相对湿度降低至所述湿度报警阈值之下。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述加热控制模块包括：

加热控制单元，用于控制设置在所述变流器中的加热器进行加热；

阈值判定单元，用于对变流器的温度以及相对湿度进行判断，如果所述相对湿度小于所述湿度报警阈值，则停止加热，如果所述相对湿度大于或等于所述湿度报警阈值并且所述变流器的温度大于第一温度阈值，则停止加热，所述第一温度阈值为保证所述变流器的部件正常工作的温度阈值。