CN113328468A - 风电场智能温控系统及方法 - Google Patents

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丁亮
于天笑
赵冰
索春明
高静方
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Abstract

本发明提供了一种风电场智能温控系统及方法。该系统包括：设备温度采集模块，用于采集各种风电场设备的设备信息，设备信息包括：温度信息；风电场功率分析模块，通过网络连接至电网调度中心，用于根据由电网调度中心实时接收到的功率控制指令、发电计划、风电场及风机的实时数据，判断风电场是否处于限电状态；风电场温控模块，通过网络与设备温度采集模块连接，用于通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值。本发明提供的风电场智能温控系统及方法能够实现对风电机组温度参数的智能有效控制。

Description

风电场智能温控系统及方法
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种风电场智能温控系统及方法。
背景技术
在大型风电机组中，各个运行部件的运行温度是风电机组平稳、有效运行的关键参数。如果温度参数在运行过程中被有效控制，则能够保证机组平稳、有效运行；如果控制不当，则会造成机组事故频发、多发等一系列的问题。然而，现有技术中，对于温度参数的控制手段十分有限，产生了很多问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风电场智能温控系统及方法，能够实现对风电机组温度参数的智能有效控制。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种风电场智能温控系统，所述系统包括：设备温度采集模块，用于采集各种风电场设备的设备信息，设备信息包括：温度信息；风电场功率分析模块，通过网络连接至电网调度中心，用于根据由电网调度中心实时接收到的功率控制指令、发电计划、风电场及风机的实时数据，判断风电场是否处于限电状态；风电场温控模块，通过网络与设备温度采集模块连接，用于通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值。
在一些实施方式中，设备温度采集模块包括：风电机组箱变监测模块，及风电机组功率/温度监控模块。
在一些实施方式中，风电机组箱变检测模块用于接收风电场内所有箱式变压器运行数据，运行数据包括：温度数据。
在一些实施方式中，风电机组功率/温度监控模块用于采集风电机组发电机轴承和绕组温度、齿轮箱油温和主轴承温度。
在一些实施方式中，风电场温控模块具体用于：在高温限电时，尽量让温度高的设备停止运行或者少出力，温度低的设备多出力。
在一些实施方式中，风电场温控模块具体用于：在不限电时，对风电场设备进行超前控制。
在一些实施方式中，还包括：风电场无功补偿装置监测模块，用于与风电场无功补偿装置实时通讯，监测装置的实时无功功率和温度，控制无功补偿装置无功输出值。
此外，本发明还提供了一种风电场智能温控方法，所述方法包括：采集各种风电场设备的设备信息，设备信息包括：温度信息；根据由电网调度中心实时接收到的功率控制指令、发电计划、风电场及风机的实时数据，判断风电场是否处于限电状态；通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值。
在一些实施方式中，通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值，包括：在高温限电时，尽量让温度高的设备停止运行或者少出力，温度低的设备多出力。
在一些实施方式中，通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值，包括：在不限电时，对风电场设备进行超前控制。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明技术方案以风电场层面为统一管理平台，智能控制风电机组启停机、风电机组温控设备(散热器、加热器)和无功补偿装置，以保证风电场各关键设备的温度状态最佳，降低设备故障率，减少由于设备温度故障导致的发电量损失，防止由于温度过高而引起的重大事故。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例提供的风电场智能温控系统的结构图；
图2是本发明实施例提供的风电场智能温控方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明涉及风力发电场(简称风电场)及风力发电机(简称风机)智能控制领域，特别是涉及风电场功率与其设备温度的协同控制方法及系统，其包括风电场功率分析模块101、风电场温控模块102、无功补偿装置监控模块103、风电机组箱变监测模块104、风电机组功率/温度监控模块105。系统通过各个模块的信息采集，实时监测风电机组各大部件温度、箱式变压器温度以及无功补偿装置温度，然后根据风电场的限电与不限电两种场景，以风电场层面为统一管理平台，智能控制风电机组启停机、风电机组温控设备(散热器、加热器)和无功补偿装置，以保证风电场各关键设备的温度状态最佳，降低设备故障率，减少由于设备温度故障导致的发电量损失，防止由于温度过高而引起的重大事故。
图1是本发明实施例提供的风电场智能温控系统的结构图。参见图1，风电场智能温控系统(以下简称：系统)包含风电场功率分析模块101、风电场温控模块102、风电场无功补偿装置监控模块103、风电机组箱变监测模块104和风电机组功率/温度控制模块105。
风电场功率分析模块101主要作用是实时接收电网调度中心200的功率控制指令、发电计划和上传风电场及风机的实时数据。并且根据这些数据综合判断风电场是否处于限电状态、风电场理论功率、风电场可用功率和风电场限电功率。
风电场无功补偿装置监测模块103主要作用是与风电场无功补偿装置300实时通讯，监测装置的实时无功功率和温度，控制无功补偿装置无功输出值。
风电机组箱变监测模块104主要作用是接收风电场内所有箱式变压器运行数据，主要是温度数据。
风电机组功率/温度监控模块105主要作用是采集风电机组发电机轴承和绕组温度、齿轮箱油温和主轴承温度，还监控发电机散热电机(高/低速)运行方式，齿轮箱散热器(高/低速)运行方式、齿轮箱加热器运行状态，有功功率输出值和无功功率输出值。
风电场温控模块102主要作用是通过采集到的设备信息和风电场限电情况，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值。
参见图2，风电场智能温控方法，进行风电场参与电力系统调峰限电状态的判断后，根据判断结果，包括以下步骤：
S21，采集各种风电场设备的设备信息。
S22，根据由电网调度中心200实时接收到的功率控制指令、发电计划、风电场及风机的实时数据，判断风电场是否处于限电状态。
S23，通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值。
在一些实施方式中，风电场智能温控方法还包括：在高温限电时，尽量让温度高的设备停止运行或者少出力，温度低的设备多出力，从而使各设备的温度都处于最佳状态。
通过区分限电及不限电的情况，尽量在风电场限电情况下将设备温度调节到理想状态，降低设备的故障率，减少由于温控而损失的发电量。在风电场不限电情况下，通过对温控设备超前控制，尽量保证各设备的实时温度达到合理状态，降低设备故障率，减少由于设备故障导致的发电量损失，防止由于温度过高而引起的重大事故。
参见图1，所述风电场风速预测模块400、所述风电场无功补偿装置300、所述电网调度中心200分别电连接于所述风电场智能温控系统。本发明提出的控制策略提升了风电场发电量，补偿了由于停机解缆损失的实时有功功率，补偿机组偏航电机运行时消耗的电量，预防电缆扭缆开关失效或机组解缆系统失效而引起的重大事故。
风机温度控制：主推轴承温度超过70度持续10秒触发主轴温度超限故障，发电机绕组温度超过165度持续5秒触发发动机绕组温度超限故障，发电机轴承前轴温度超过95度持续5秒触发发电机轴承温度超限故障，齿轮箱油温不得超过80度，机舱控制柜环境温度不超过55度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风电场智能温控系统，其特征在于，包括：
设备温度采集模块，用于采集各种风电场设备的设备信息，设备信息包括：温度信息；
风电场功率分析模块，通过网络连接至电网调度中心，用于根据由电网调度中心实时接收到的功率控制指令、发电计划、风电场及风机的实时数据，判断风电场是否处于限电状态；
风电场温控模块，通过网络与设备温度采集模块连接，用于通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值。
2.根据权利要求1所述的风电场智能温控系统，其特征在于，设备温度采集模块包括：风电机组箱变监测模块，及风电机组功率/温度监控模块。
3.根据权利要求2所述的风电场智能温控系统，其特征在于，风电机组箱变检测模块用于接收风电场内所有箱式变压器运行数据，运行数据包括：温度数据。
4.根据权利要求2所述的风电场智能温控系统，其特征在于，风电机组功率/温度监控模块用于采集风电机组发电机轴承和绕组温度、齿轮箱油温和主轴承温度。
5.根据权利要求1所述的风电场智能温控系统，其特征在于，风电场温控模块具体用于：在高温限电时，尽量让温度高的设备停止运行或者少出力，温度低的设备多出力。
6.根据权利要求1所述的风电场智能温控系统，其特征在于，风电场温控模块具体用于：在不限电时，对风电场设备进行超前控制。
7.根据权利要求1所述的风电场智能温控系统，其特征在于，还包括：
风电场无功补偿装置监测模块，用于与风电场无功补偿装置实时通讯，监测装置的实时无功功率和温度，控制无功补偿装置无功输出值。
8.一种风电场智能温控方法，其特征在于，包括：
采集各种风电场设备的设备信息，设备信息包括：温度信息；
根据由电网调度中心实时接收到的功率控制指令、发电计划、风电场及风机的实时数据，判断风电场是否处于限电状态；
通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值。
9.根据权利要求8所述的风电场智能温控方法，其特征在于，通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出值，包括：
在高温限电时，尽量让温度高的设备停止运行或者少出力，温度低的设备多出力。
10.根据权利要求8所述的风电场智能温控方法，其特征在于，通过采集到的设备信息及风电场的限电状态，实时计算可控设备的温度控制方式和功率输出至，包括：
在不限电时，对风电场设备进行超前控制。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103161670A (zh) * 2013-03-26 2013-06-19 北京金风科创风电设备有限公司 风电场的出力控制系统以及出力控制方法
US20170067445A1 (en) * 2014-02-06 2017-03-09 Alstom Renewable Technologies Methods of operating a set of wind turbines and systems
CN209028661U (zh) * 2018-11-23 2019-06-25 华北电力科学研究院有限责任公司 确定风电机组弃风电量的装置
CN110469456A (zh) * 2019-09-09 2019-11-19 国电联合动力技术有限公司 降低变桨疲劳的风电场智能控制方法及系统
CN110518642A (zh) * 2019-09-24 2019-11-29 国电联合动力技术有限公司 考虑齿轮箱油温的风电场智能调度方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103161670A (zh) * 2013-03-26 2013-06-19 北京金风科创风电设备有限公司 风电场的出力控制系统以及出力控制方法
US20170067445A1 (en) * 2014-02-06 2017-03-09 Alstom Renewable Technologies Methods of operating a set of wind turbines and systems
CN209028661U (zh) * 2018-11-23 2019-06-25 华北电力科学研究院有限责任公司 确定风电机组弃风电量的装置
CN110469456A (zh) * 2019-09-09 2019-11-19 国电联合动力技术有限公司 降低变桨疲劳的风电场智能控制方法及系统
CN110518642A (zh) * 2019-09-24 2019-11-29 国电联合动力技术有限公司 考虑齿轮箱油温的风电场智能调度方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
肖运启: "基于风电机群健康状态优化的风电场功率调度控制", 《太阳能学报》 *
赵秋丽: "风电机组部件超温故障的FMECA分析及控制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 *

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