风电机组冷却控制方法及装置和通风变频冷却系统与流程

1.本技术涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种风电机组冷却控制方法及装置和通风变频冷却系统。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，外转子发电机因具有发电效率高、发电成本低等特点，被广泛应用于路上风电机组和海上风电机组。但随着发电机发电容量的增加，对应的发电机热损耗也随之增大，往往需要利用由多台离心风机并联组成的通风变频冷却系统对风电机组进行散热，来确保风电机组运行效率。
3.目前，现有的通风变频冷却系统是通过监测风电机组的实际绕组温度，并直接根据监测到的实际绕组温度对离心风机进行调频控制，来确保对应离心风机产生的实际风量与风电机组运行状况实质匹配，并保证对应实际绕组温度无法超过预设绕组温度阈值。值得注意的是，这种冷却系统调频控制方案专注于风电机组的实际绕组温度，往往会因实际绕组温度的频繁变化而频繁调频，影响通风变频冷却系统的使用寿命，同时也会因磁钢无法安装温度传感器，无法在离心风机调频控制过程中有效兼顾磁钢温度是否超过预设磁钢温度阈值，往往导致风电机组的磁钢使用寿命无法得到保证。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种风电机组冷却控制方法及装置和通风变频冷却系统，能够基于通风变频冷却系统的实际风机运行状况，综合考虑环境温度及风电机组的实际输出功率、绕组允许温度和磁钢允许温度来实现离心风机调频控制效果，并基于环境温度变化不频繁的特性，有效降低离心风机调频控制频率，以在提高风电机组使用寿命及运行效率的同时，有效提升通风变频冷却系统的使用寿命。
5.为了实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：
6.第一方面，本技术提供一种风电机组冷却控制方法，应用于装配在目标风电机组上的通风变频冷却系统，所述方法包括：
7.获取所述目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度；
8.检测所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式；
9.在检测到所述通风冷却模式是单风机冷却模式的情况下，从预存的与所述单风机冷却模式对应的单个离心风机在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照所述第一目标运行频段控制所述单个离心风机运行；
10.在检测到所述通风冷却模式是多风机冷却模式的情况下，从预存的与所述多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕
组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的单风机最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照所述第二目标运行频段控制所述多个离心风机中的每个离心风机运行。
11.在可选的实施方式中，所述方法还包括：
12.获取所述通风变频冷却系统在单个离心风机运行时的不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，以及所述通风变频冷却系统在多个离心风机并联运行时的不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线；
13.针对所述目标风电机组和所述通风变频冷却系统建立对应的协同作业仿真模型，并调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线及所述协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线；
14.根据所述第一风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，确定单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，并根据所述第二风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线，确定所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值；
15.获取所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数及所述目标风电机组的机组仿真模型；
16.根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段；
17.根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到所述多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段。
18.在可选的实施方式中，所述调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线的步骤，包括：
19.按照单个离心风机独立运行时的多组预设参照风量值，调用所述cfd软件对所述协同作业仿真模型进行单个离心风机的风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在各组预设参照风量值作用下分别对应的模拟风阻值；
20.对多组预设参照风量值各自对应的模拟风阻值进行数据拟合，得到单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线。
21.在可选的实施方式中，所述调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线的步骤，包括：
22.按照所述多个离心风机并联运行时的多组预设单风机风量值，调用所述cfd软件
对所述协同作业仿真模型进行所述多个离心风机的风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在各组预设单风机风量值下分别对应的模拟风阻值；
23.对多组预设单风机风量值各自对应的模拟风阻值进行数据拟合，得到所述多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线。
24.在可选的实施方式中，所述根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段的步骤，包括：
25.针对每种输出功率，调用所述cfd软件对所述机组仿真模型按照该输出功率所对应的热损耗参数、各个环境温度及所述单个离心风机在不同工作频段的实际风量值进行热仿真分析计算，得到处于不同环境温度的所述目标风电机组在不同工作频段的所述单个离心风机施加的实际风量值作用下按照该输出功率运行时的最大仿真绕组温度和最大仿真磁钢温度；
26.针对每种环境温度，将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真绕组温度与所述预设绕组温度阈值进行比较，并将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真磁钢温度与所述预设绕组温度阈值进行比较；
27.从与该环境温度及该输出功率匹配的对应最大仿真绕组温度小于所述预设绕组温度阈值并且对应最大仿真磁钢温度小于所述预设绕组温度阈值的多个工作频段中，选取频率下限值最小的目标工作频段作为所述单个离心风机的与该环境温度及该输出功率匹配的最佳运行频段。
28.在可选的实施方式中，所述根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到所述多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段的步骤，包括：
29.针对每种输出功率，调用所述cfd软件对所述机组仿真模型按照该输出功率所对应的热损耗参数、各个环境温度及所述多个离心风机各自在不同工作频段的单风机风量值进行热仿真分析计算，得到处于不同环境温度的所述目标风电机组在不同工作频段的所述多个离心风机各自施加的单风机风量值作用下按照该输出功率运行时的最大仿真绕组温度和最大仿真磁钢温度；
30.针对每种环境温度，将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真绕组温度与所述预设绕组温度阈值进行比较，并将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真磁钢温度与所述预设绕组温度阈值进行比较；
31.从与该环境温度及该输出功率匹配的对应最大仿真绕组温度小于所述预设绕组温度阈值并且对应最大仿真磁钢温度小于所述预设绕组温度阈值的多个工作频段中，选取频率下限值最小的目标工作频段作为所述多个离心风机的与该环境温度及该输出功率匹配的单风机最佳运行频段。
32.在可选的实施方式中，所述检测所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单
风机冷却模式还是多风机冷却模式的步骤，包括：
33.检测所述通风变频冷却系统中的多个离心风机各自是否存在运行故障；
34.在检测到只有一个离心风机不存在运行故障的情况下，判定所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式；
35.在检测到至少两个离心风机各自不存在运行故障的情况下，判定所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是多风机冷却模式。
36.第二方面，本技术提供一种风电机组冷却控制装置，应用于装配在目标风电机组上的通风变频冷却系统，所述装置包括：
37.机组运行状况获取模块，用于获取所述目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度；
38.通风冷却模式检测模块，用于检测所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式；
39.单风机冷却控制模块，用于在检测到所述通风冷却模式是单风机冷却模式的情况下，从预存的与所述单风机冷却模式对应的单个离心风机在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照所述第一目标运行频段控制所述单个离心风机运行；
40.多风机冷却控制模块，用于在检测到所述通风冷却模式是多风机冷却模式的情况下，从预存的与所述多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的单风机最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照所述第二目标运行频段控制所述多个离心风机中的每个离心风机运行。
41.在可选的实施方式中，所述装置还包括：
42.风机性能曲线获取模块，用于获取所述通风变频冷却系统在单个离心风机运行时的不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，以及所述通风变频冷却系统在多个离心风机并联运行时的不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线；
43.协同工作曲线仿真模块，用于针对所述目标风电机组和所述通风变频冷却系统建立对应的协同作业仿真模型，并调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线及所述协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线；
44.工作频段风量确定模块，用于根据所述第一风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，确定单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，并根据所述第二风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线，确定所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值；
45.机组相关数据获取模块，用于获取所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数及所述目标风电机组的机组仿真模型；
46.单风机热仿真分析模块，用于根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗
参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段；
47.多风机热仿真分析模块，用于根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到所述多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段。
48.第三方面，本技术提供一种通风变频冷却系统，所述通风变频冷却系统装配在目标风电机组上，所述通风变频冷却系统包括主控单元及多个离心风机，其中所述主控单元与多个离心风机分别通信连接，用于调控各个离心风机的实际运行频段，使各个离心风机分别对所述目标风电机组进行冷却处理；
49.所述主控单元包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器可执行所述计算机程序，以实现前述实施方式中任意一项所述的风电机组冷却控制方法。
50.在此情况下，本技术实施例的有益效果可以包括以下内容：
51.本技术在获取到目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度后，会在通风变频冷却系统处于单风机冷却模式时，从预存的与单风机冷却模式对应的单个离心风机在目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的最佳运行频段中，确定与平均输出功率及平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照第一目标运行频段控制单个离心风机运行，并在通风变频冷却系统处于多风机冷却模式时，从预存的与多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的单风机最佳运行频段中，确定与平均输出功率及平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照第二目标运行频段控制多个离心风机中的每个离心风机运行，从而得以利用最佳运行频段或单风机最佳运行频段能够确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的特性，基于通风变频冷却系统的实际风机运行状况，综合考虑环境温度及风电机组的实际输出功率、绕组允许温度和磁钢允许温度来实现离心风机调频控制效果，并基于环境温度变化不频繁的特性，有效降低离心风机调频控制频率，以在提高风电机组使用寿命及运行效率的同时，有效提升通风变频冷却系统的使用寿命。
52.为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
53.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
54.图1为本技术实施例提供的通风变频冷却系统的部署示意图；
55.图2为图1中的主控单元的组成示意图；
56.图3为本技术实施例提供的风电机组冷却控制方法的流程示意图之一；
57.图4为本技术实施例提供的风电机组冷却控制方法的流程示意图之二；
58.图5为本技术实施例提供的风电机组冷却控制装置的组成示意图之一；
59.图6为本技术实施例提供的风电机组冷却控制装置的组成示意图之二。
60.图标：10-通风变频冷却系统；11-离心风机；12-主控单元；121-存储器；122-处理器；123-通信单元；100-风电机组冷却控制装置；110-机组运行状况获取模块；120-通风冷却模式检测模块；130-单风机冷却控制模块；140-多风机冷却控制模块；150-风机性能曲线获取模块；160-协同工作曲线仿真模块；170-工作频段风量确定模块；180-机组相关数据获取模块；190-单风机热仿真分析模块；1110-多风机热仿真分析模块。
具体实施方式
61.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
62.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
63.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
64.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
65.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
66.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
67.请参照图1，图1是本技术实施例提供的通风变频冷却系统10的部署示意图。在本技术实施例中，所述通风变频冷却系统10可以包括多个离心风机11及主控单元12。所述通
风变频冷却系统10的离心风机总数目为至少两个，其中每个离心风机11分别经风管连接到所述目标风电机组的出风口，以抽取来自所述目标风电机组和风管的风，并在将抽取的风增压后排放至外界环境；所述主控单元12经变频器与所述多个离心风机11通信连接，用于经变频器控制各个离心风机11的实际运行频段，使各个离心风机11分别对所述目标风电机组进行冷却处理，其中每个变频器单独对应一个离心风机11，所述通风变频冷却系统10的变频器总数目与离心风机总数目保持一致。其中，所述主控单元12可以是，但不限于，平板电脑、笔记本电脑、个人计算机等；每个离心风机11在开始运行时按照自身对应的最小工作频率运行。
68.请参照图2，图2是图1中的主控单元12的组成示意图。在本技术实施例中，所述主控单元12可以包括存储器121、处理器122、通信单元123及风电机组冷却控制装置100。其中，所述存储器121、所述处理器122及所述通信单元123各个元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，所述存储器121、所述处理器122及所述通信单元123这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
69.在本技术实施例中，所述存储器121可以是，但不限于，随机存取存储器(random access memory，ram)，只读存储器(read only memory，rom)，可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)，可擦除只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)，电可擦除只读存储器(electric erasable programmable read-only memory，eeprom)等。其中，所述存储器121用于存储计算机程序，所述处理器122在接收到执行指令后，可相应地执行所述计算机程序。
70.所述存储器121还用于存储单个离心风机11独立运行时在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的最佳运行频段，以使所述单个离心风机11可在所述目标风电机组维持对应输出功率及对应环境温度的情况下按照对应匹配的最佳运行频段运行，来确保所述目标风电机组在对应输出功率及对应环境温度影响下的最大绕组温度小于预设绕组温度阈值，并确保所述目标风电机组在对应输出功率及对应环境温度影响下的最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值。
71.所述存储器121还用于存储多个离心风机11并联运行时在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的单风机最佳运行频段，以使所述多个离心风机11在所述目标风电机组维持对应输出功率及对应环境温度的情况下各自按照对应匹配的单风机最佳运行频段运行，来确保所述目标风电机组在对应输出功率及对应环境温度影响下的最大绕组温度小于预设绕组温度阈值，并确保所述目标风电机组在对应输出功率及对应环境温度影响下的最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值。其中，所述多个离心风机11的风机总数目可以为2，也可以是3，还可以是4，所述多个离心风机11的风机总数目不同，则与特定输出功率及特定环境温度匹配的不同风机总数目各自对应的单风机最佳运行频段也可以有所差异。例如，风机总数目为2的所述多个离心风机11的与特定输出功率a和特定环境温度b匹配的单风机最佳运行频段可以为m1，而风机总数目为4的所述多个离心风机11的与特定输出功率a和特定环境温度b匹配的单风机最佳运行频段可以为m2。
72.在本技术实施例中，所述处理器122可以是一种具有信号的处理能力的集成电路芯片。所述处理器122可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)及网络处理器(network processor，
np)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件中的至少一种。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。
73.在本技术实施例中，所述通信单元123用于通过网络建立所述主控单元12与其他电子设备之间的通信连接，并通过所述网络收发数据，其中所述网络包括有线通信网络及无线通信网络。例如，所述主控单元12可通过所述通信单元123经变频器与多个离心风机11通信连接，以调控各个离心风机11的实际运行频段；所述主控单元12可通过所述通信单元123从所述目标风电机组处实时获取对应的输出功率，并通过所述通信单元123从设置在所述目标风电机组的机舱外的温度传感器处获取对应的环境温度。
74.在本技术实施例中，所述风电机组冷却控制装置100可以包括至少一个能够以软件或固件的形式存储于所述存储器121中或者固化在所述主控单元12的操作系统中的软件功能模块。所述处理器122可用于执行所述存储器121存储的可执行模块，例如所述风电机组冷却控制装置100所包括的软件功能模块及计算机程序等。所述主控单元12可通过所述风电机组冷却控制装置100基于所述通风变频冷却系统10的实际风机运行状况，综合考虑环境温度及风电机组的实际输出功率、绕组允许温度(即预设绕组温度阈值)和磁钢允许温度(即预设磁钢温度阈值)来实现离心风机调频控制效果，并基于环境温度变化不频繁的特性，有效降低离心风机调频控制频率，以在提高风电机组使用寿命及运行效率的同时，有效提升通风变频冷却系统的使用寿命。
75.可以理解的是，图2所示的框图仅为所述主控单元12的一种组成示意图，所述主控单元12还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
76.在本技术中，为确保所述通风变频冷却系统10能够基于实际风机运行状况综合考虑环境温度及风电机组的实际输出功率、绕组允许温度和磁钢允许温度来实现离心风机调频控制效果，并有效降低离心风机调频控制频率，以在提高风电机组使用寿命及运行效率的同时，有效提升通风变频冷却系统的使用寿命，本技术实施例提供提供一种应用于上述通风变频冷却系统10中的主控单元12的风电机组冷却控制方法实现前述目的。下面对本技术提供的风电机组冷却控制方法进行详细描述。
77.请参照图3，图3是本技术实施例提供的风电机组冷却控制方法的流程示意图之一。在本技术实施例中，所述风电机组冷却控制方法可以包括步骤s210～步骤s240。
78.步骤s210，获取目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度。
79.在本实施例中，所述主控单元12可按照预设时间间隔地从所述目标风电机组处获取对应的输出功率以及对应的环境温度，而后从获取到的历史输出功率中提取出所述目标风电机组的以当前时刻为时间段上限的预设时间段内的所有目标输出功率，并通过对获取到的所有目标输出功率进行均值运算，得到所述目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率，同时可从获取到的历史环境温度中提取出所述目标风电机组的以当前时刻为时间段上限的预设时间段内的所有目标环境温度，并通过对获取到的所有目标环境温度进行均值运算，得到所述目标风电机组当前在预设时间段内的平均环境温度。其中，所述预设时
间段的时间段长度可以是30秒，也可以是1分钟，还可以是2分钟，具体的时间段长度可根据风机调频精度需求进行不同的设置；所述预设时间间隔可以是2秒，也可以是3秒，所述预设时间段的时间段长度为所述预设时间间隔的正整数倍。
80.步骤s220，检测通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式。
81.在本实施例中，所述通风变频冷却系统10中的主控单元12可通过检测所述通风变频冷却系统10中所有离心风机11各自是否正常运行，来确定所述通风变频冷却系统10当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式。其中，所述单风机冷却模式用于表征所述通风变频冷却系统10当前仅通过正常运行的单个离心风机11对所述目标风电机组进行冷却处理；所述多风机冷却模式用于表征所述通风变频冷却系统10当前通过正常运行的多个离心风机11并联地对所述目标风电机组进行冷却处理，其中所述多风机冷却模式所涉及的多个离心风机11的风机总数目可以为2，也可以为3，大于1的每种风机总数目均单独对应一种多风机冷却模式。
82.可选地，所述检测通风变频冷却系统10当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式的步骤，可以包括：
83.检测所述通风变频冷却系统10中的多个离心风机11各自是否存在运行故障；
84.在检测到只有一个离心风机11不存在运行故障的情况下，判定所述通风变频冷却系统10当前的通风冷却模式是单风机冷却模式；
85.在检测到至少两个离心风机11各自不存在运行故障的情况下，判定所述通风变频冷却系统10当前的通风冷却模式是多风机冷却模式。
86.由此，本技术可通过执行上述步骤s220的具体步骤流程，有效检测出所述通风变频冷却系统10当前的实际风机运行状况。
87.步骤s230，在检测到通风冷却模式是单风机冷却模式的情况下，从预存的与单风机冷却模式对应的单个离心风机在目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的最佳运行频段中，确定与平均输出功率及平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照第一目标运行频段控制单个离心风机运行。
88.在本实施例中，当所述通风变频冷却系统10仅能通过一个离心风机11对所述目标风电机组进行冷却处理时，所述主控单元12将从存储的单个离心风机11在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下独立运行时的最佳运行频段中，选取出与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照所述第一目标运行频段控制当前正常运行的该离心风机11运行，以使所述目标风电机组当前在按照第一目标运行频段运行的该离心风机11的作用下的最大绕组温度能够不超过绕组允许温度，并使所述目标风电机组当前在按照第一目标运行频段运行的该离心风机11的作用下的最大磁钢温度能够不超过磁钢允许温度。
89.步骤s240，在检测到通风冷却模式是多风机冷却模式的情况下，从预存的与多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的单风机最佳运行频段中，确定与平均输出功率及平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照第二目
标运行频段控制多个离心风机中的每个离心风机运行。
90.在本实施例中，当所述通风变频冷却系统10可以通过多个正常运行的离心风机11并联地对所述目标风电机组进行冷却处理时，所述主控单元12将根据所述多个正常运行的离心风机11的目标风机总数目，从存储的不同风机总数目各自对应的多个离心风机11在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下并联运行时的单风机最佳运行频段中，选取与所述目标风机总数目对应匹配的多个离心风机11在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下并联运行时的目标单风机最佳运行频段，而后从与不同输出功率及不同环境温度对应的目标单风机最佳运行频段中，选取出与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第二目标运行频段，接着控制所述多个正常运行的离心风机11各自按照所述第二目标运行频段运行，以使所述目标风电机组当前在各自按照第二目标运行频段运行的多个离心风机11的作用下的最大绕组温度能够不超过绕组允许温度，并使所述目标风电机组当前在各自按照第二目标运行频段运行的多个离心风机11的作用的最大磁钢温度能够不超过磁钢允许温度。
91.由此，本技术可通过执行上述步骤s210～步骤s240，利用单风机独立运行时的最佳运行频段或多风机并联运行时的单风机最佳运行频段能够确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的特性，基于所述通风变频冷却系统10的实际风机运行状况，综合考虑环境温度及风电机组的实际输出功率、绕组允许温度和磁钢允许温度来实现离心风机调频控制效果，并基于环境温度变化不频繁的特性，有效降低离心风机调频控制频率，以在提高风电机组使用寿命及运行效率的同时，有效提升通风变频冷却系统的使用寿命。
92.可选地，请参照图4，图4是本技术实施例提供的风电机组冷却控制方法的流程示意图之二。在本技术实施例中，与图3所示的风电机组冷却控制方法相比，图4所示的风电机组冷却控制方法还可以包括步骤s250～步骤s2110，以有效测定出所述通风变频冷却系统10在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的单风机独立运行时的最佳运行频段及不同风机总数目的多风机并联运行时的单风机最佳运行频段。
93.步骤s250，获取通风变频冷却系统在单个离心风机运行时的不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，以及通风变频冷却系统在多个离心风机并联运行时的不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线。
94.在本实施例中，所述目标风量-风压性能曲线用于描述单个离心风机11在对应工作频段下独立运行时施加给所述目标风电机组的风量值和风压值之间的关联关系，所述单风机风量-风压性能曲线用于描述特定风机总数目的多个离心风机11在对应工作频段下并联运行时的每个离心风机11施加给所述目标风电机组的风量值和风压值之间的关联关系，其中所述特定风机总数目用于表征参与并联冷却处理的多个离心风机11的风机总数目。
95.其中，若所述通风变频冷却系统10部署的离心风机总数目为大于1的n，则所述通风变频冷却系统10可以存在(n-1)种多风机并联运行的多风机冷却模式，每种多风机冷却模式单独对应一种风机总数目(即1，
…
，n-1)，此时所述主控单元12将对应获取不同风机总数目(即2，
…
，n)各自对应的多个离心风机11在不同工作频段下并联运行时的单风机风量-风压性能曲线。例如，所述通风变频冷却系统10部署的离心风机总数目为3，则所述通风变频冷却系统10可以存在2种多风机冷却模式(即风机总数目为2的多风机冷却模式和风机总
数目为3的多风机冷却模式)，此时所述主控单元12将对应获取风机总数目为2的多个离心风机11在不同工作频段下并联运行时的单风机风量-风压性能曲线，以及风机总数目为3的多个离心风机11在不同工作频段下并联运行时的单风机风量-风压性能曲线。
96.步骤s260，针对目标风电机组和通风变频冷却系统建立对应的协同作业仿真模型，并调用cfd软件基于协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线及协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线。
97.在本实施例中，所述主控单元12在得到表征所述目标风电机组和所述通风变频冷却系统10协同运行的协同作业仿真模型后，可针对单风机冷却模式和不同风机总数目各自对应的多风机冷却模式分别调用所述cfd(computational fluid dynamics，计算流体动力学)软件对所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机11独立运行时的第一风量-风压工作曲线，以及所述协同作业仿真模型在不同风机总数目的多个离心风机11并联运行时的第二风量-风压工作曲线。其中，所述第一风量-风压工作曲线用于描述所述目标风电机组配合单个离心风机11协同作业时经所述单个离心风机11向外界环境输出的风量值和风压值之间的关联关系，所述第二风量-风压工作曲线用于描述所述目标风电机组配合对应特定风机总数目的多个离心风机11协同作业时经所述多个离心风机11向外界环境输出的风量值和风压值之间的关联关系。
98.可选地，在本实施例中，针对单风机冷却模式，所述步骤s260中的步骤“调用cfd软件基于协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线”可以包括：
99.按照单个离心风机11独立运行时的多组预设参照风量值，调用所述cfd软件对所述协同作业仿真模型进行单个离心风机11的风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在各组预设参照风量值作用下分别对应的模拟风阻值；
100.对多组预设参照风量值各自对应的模拟风阻值进行数据拟合，得到单个离心风机11运行时的第一风量-风压工作曲线。
101.其中，所述多组预设参照风量值的风量值组数可以是4～6中任意一个。所述主控单元12可通过执行上述步骤s260中的与单风机冷却模式对应的具体步骤流程，有效测定出所述通风变频冷却系统10的单个离心风机11配合所述目标风电机组协同作业时的第一风量-风压工作曲线。
102.可选地，在本实施例中，针对不同风机总数目各自对应的多风机冷却模式中的任意一种目标多风机冷却模式，所述步骤s260中的步骤“调用cfd软件基于协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线”可以包括：
103.按照多个离心风机11并联运行时的多组预设单风机风量值，调用所述cfd软件对所述协同作业仿真模型进行所述多个离心风机11的风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在各组预设单风机风量值下分别对应的模拟风阻值；
104.对多组预设单风机风量值各自对应的模拟风阻值进行数据拟合，得到所述多个离心风机11并联运行时的第二风量-风压工作曲线。
105.其中，所述多组预设单风机风量值的风量值组数可以是4～6中任意一个，所述多
个离心风机11的风机总数目与所述目标多风机冷却模式对应匹配。所述主控单元12可通过执行上述步骤s260中的与多风机冷却模式对应的具体步骤流程，有效测定出所述通风变频冷却系统10的与多风机冷却模式对应的多个离心风机11配合所述目标风电机组协同作业时的第二风量-风压工作曲线。
106.步骤s270，根据第一风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，确定单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，并根据第二风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线，确定多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值。
107.在本实施例中，针对单风机冷却模式，所述主控单元12可通过对所述第一风量-风压工作曲线与每种工作频段的目标风量-风压性能曲线进行交点解析处理，得到所述第一风量-风压工作曲线和该种工作频段的目标风量-风压性能曲线之间的交点风量值，而后将与该种工作频段对应的交点风量值作为单个离心风机11在按照该种工作频段独立运行时的实际风量值。
108.针对不同风机总数目各自对应的多风机冷却模式中的任意一种目标多风机冷却模式，所述主控单元12可通过对与所述目标多风机冷却模式对应的第二风量-风压工作曲线与每种工作频段的单风机风量-风压性能曲线进行交点解析处理，得到与所述目标多风机冷却模式对应的第二风量-风压工作曲线和该种工作频段的单风机风量-风压性能曲线之间的交点风量值，而后将与该种工作频段对应的交点风量值作为与所述目标多风机冷却模式对应的多个离心风机11在按照该种工作频段并联运行时的每个离心风机11的单风机风量值。
109.步骤s280，获取目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数及目标风电机组的机组仿真模型。
110.在本实施例中，所述热损耗参数可以包括所述目标风电机组在对应输出功率下的铜热损耗值、铁热损耗值及永磁体热损耗值。
111.步骤s290，根据目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用cfd软件按照不同环境温度对机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段。
112.在本实施例中，针对单风机冷却模式，所述步骤s290可以包括：
113.针对每种输出功率，调用所述cfd软件对所述机组仿真模型按照该输出功率所对应的热损耗参数、各个环境温度及所述单个离心风机11在不同工作频段的实际风量值进行热仿真分析计算，得到处于不同环境温度的所述目标风电机组在不同工作频段的所述单个离心风机11施加的实际风量值作用下按照该输出功率运行时的最大仿真绕组温度和最大仿真磁钢温度；
114.针对每种环境温度，将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真绕组温度与所述预设绕组温度阈值进行比较，并将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真磁钢温度与所述预设绕组温度阈值进行比较；
115.从与该环境温度及该输出功率匹配的对应最大仿真绕组温度小于所述预设绕组
温度阈值并且对应最大仿真磁钢温度小于所述预设绕组温度阈值的多个工作频段中，选取频率下限值最小的目标工作频段作为所述单个离心风机11的与该环境温度及该输出功率匹配的最佳运行频段。
116.由此，本技术可通过执行上述步骤s290的具体步骤流程，有效测定出所述通风变频冷却系统10在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的单风机独立运行时的最佳运行频段。
117.步骤s2110，根据目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用cfd软件按照不同环境温度对机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段。
118.在本实施例中，针对不同风机总数目各自对应的多风机冷却模式中的任意一种目标多风机冷却模式，所述步骤s2110可以包括：
119.针对每种输出功率，调用所述cfd软件对所述机组仿真模型按照该输出功率所对应的热损耗参数、各个环境温度及所述多个离心风机11各自在不同工作频段的单风机风量值进行热仿真分析计算，得到处于不同环境温度的所述目标风电机组在不同工作频段的所述多个离心风机11各自施加的单风机风量值作用下按照该输出功率运行时的最大仿真绕组温度和最大仿真磁钢温度；
120.针对每种环境温度，将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真绕组温度与所述预设绕组温度阈值进行比较，并将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真磁钢温度与所述预设绕组温度阈值进行比较；
121.从与该环境温度及该输出功率匹配的对应最大仿真绕组温度小于所述预设绕组温度阈值并且对应最大仿真磁钢温度小于所述预设绕组温度阈值的多个工作频段中，选取频率下限值最小的目标工作频段作为所述多个离心风机11的与该环境温度及该输出功率匹配的单风机最佳运行频段。
122.其中，所述多个离心风机11的风机总数目与所述目标多风机冷却模式对应匹配。所述主控单元12可通过执行上述步骤s2110的具体步骤流程，有效测定出所述通风变频冷却系统10在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的不同风机总数目的多风机并联运行时的单风机最佳运行频段。
123.由此，本技术可通过执行上述步骤s250～步骤s2110，有效测定出所述通风变频冷却系统10在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的单风机独立运行时的最佳运行频段及不同风机总数目的多风机并联运行时的单风机最佳运行频段。
124.在本技术中，为确保所述主控单元12能够有效执行上述风电机组冷却控制方法，本技术通过对存储在所述主控单元12中的风电机组冷却控制装置100进行功能模块划分的方式实现前述功能。下面对本技术提供的应用于上述主控单元12的风电机组冷却控制装置100的具体组成进行相应描述。
125.请参照图5，图5是本技术实施例提供的风电机组冷却控制装置100的组成示意图之一。在本技术实施例中，所述风电机组冷却控制装置100可以包括机组运行状况获取模块110、通风冷却模式检测模块120、单风机冷却控制模块130及多风机冷却控制模块140。
126.机组运行状况获取模块110，用于获取所述目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度。
127.通风冷却模式检测模块120，用于检测所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式。
128.单风机冷却控制模块130，用于在检测到所述通风冷却模式是单风机冷却模式的情况下，从预存的与所述单风机冷却模式对应的单个离心风机在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照所述第一目标运行频段控制所述单个离心风机运行。
129.多风机冷却控制模块140，用于在检测到所述通风冷却模式是多风机冷却模式的情况下，从预存的与所述多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的单风机最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照所述第二目标运行频段控制所述多个离心风机中的每个离心风机运行。
130.可选地，请参照图6，图6是本技术实施例提供的风电机组冷却控制装置100的组成示意图之二。在本技术实施例中，所述风电机组冷却控制装置100还可以包括风机性能曲线获取模块150、协同工作曲线仿真模块160、工作频段风量确定模块170、机组相关数据获取模块180、单风机热仿真分析模块190及多风机热仿真分析模块1110。
131.风机性能曲线获取模块150，用于获取所述通风变频冷却系统在单个离心风机运行时的不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，以及所述通风变频冷却系统在多个离心风机并联运行时的不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线。
132.协同工作曲线仿真模块160，用于针对所述目标风电机组和所述通风变频冷却系统建立对应的协同作业仿真模型，并调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线及所述协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线。
133.工作频段风量确定模块170，用于根据所述第一风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，确定单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，并根据所述第二风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线，确定所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值。
134.机组相关数据获取模块180，用于获取所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数及所述目标风电机组的机组仿真模型。
135.单风机热仿真分析模块190，用于根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段。
136.多风机热仿真分析模块1110，用于根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热
损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到所述多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段。
137.需要说明的是，本技术实施例所提供的风电机组冷却控制装置100，其基本原理及产生的技术效果与前述的风电机组冷却控制方法相同。为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的针对风电机组冷却控制方法的描述内容。
138.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本技术的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
139.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。本技术提供的各项功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例记载方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
140.综上所述，在本技术实施例提供的风电机组冷却控制方法及装置和通风变频冷却系统中，本技术在获取到目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度后，会在通风变频冷却系统处于单风机冷却模式时，从预存的与单风机冷却模式对应的单个离心风机在目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的最佳运行频段中，确定与平均输出功率及平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照第一目标运行频段控制单个离心风机运行，并在通风变频冷却系统处于多风机冷却模式时，从预存的与多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的单风机最佳运行频段中，确定与平均输出功率及平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照第二目标运行频段控制多个离心风机中的每个离心风机运行，从而得以利用最佳运行频段或单风机最佳运行频段能够确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的特性，基于通风变频冷却系统的实际风机运行状况，综合考虑环境温度及风电机组的实际输出功率、绕组允许温度和磁钢允许温度来实现离心风机调频控制效果，并基于环境温度变化不频繁的特性，有效降低离心风机调频控制频率，以在提高风电机组
使用寿命及运行效率的同时，有效提升通风变频冷却系统的使用寿命。
141.以上所述，仅为本技术的各种实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应当以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种风电机组冷却控制方法，其特征在于，应用于装配在目标风电机组上的通风变频冷却系统，所述方法包括：获取所述目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度；检测所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式；在检测到所述通风冷却模式是单风机冷却模式的情况下，从预存的与所述单风机冷却模式对应的单个离心风机在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照所述第一目标运行频段控制所述单个离心风机运行；在检测到所述通风冷却模式是多风机冷却模式的情况下，从预存的与所述多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的单风机最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照所述第二目标运行频段控制所述多个离心风机中的每个离心风机运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述通风变频冷却系统在单个离心风机运行时的不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，以及所述通风变频冷却系统在多个离心风机并联运行时的不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线；针对所述目标风电机组和所述通风变频冷却系统建立对应的协同作业仿真模型，并调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线及所述协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线；根据所述第一风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，确定单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，并根据所述第二风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线，确定所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值；获取所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数及所述目标风电机组的机组仿真模型；根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段；根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到所述多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线的步骤，包括：按照单个离心风机独立运行时的多组预设参照风量值，调用所述cfd软件对所述协同作业仿真模型进行单个离心风机的风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在各组预设参照风量值作用下分别对应的模拟风阻值；对多组预设参照风量值各自对应的模拟风阻值进行数据拟合，得到单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线的步骤，包括：按照所述多个离心风机并联运行时的多组预设单风机风量值，调用所述cfd软件对所述协同作业仿真模型进行所述多个离心风机的风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在各组预设单风机风量值下分别对应的模拟风阻值；对多组预设单风机风量值各自对应的模拟风阻值进行数据拟合，得到所述多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段的步骤，包括：针对每种输出功率，调用所述cfd软件对所述机组仿真模型按照该输出功率所对应的热损耗参数、各个环境温度及所述单个离心风机在不同工作频段的实际风量值进行热仿真分析计算，得到处于不同环境温度的所述目标风电机组在不同工作频段的所述单个离心风机施加的实际风量值作用下按照该输出功率运行时的最大仿真绕组温度和最大仿真磁钢温度；针对每种环境温度，将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真绕组温度与所述预设绕组温度阈值进行比较，并将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真磁钢温度与所述预设绕组温度阈值进行比较；从与该环境温度及该输出功率匹配的对应最大仿真绕组温度小于所述预设绕组温度阈值并且对应最大仿真磁钢温度小于所述预设绕组温度阈值的多个工作频段中，选取频率下限值最小的目标工作频段作为所述单个离心风机的与该环境温度及该输出功率匹配的最佳运行频段。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到所述多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段的步骤，包括：
针对每种输出功率，调用所述cfd软件对所述机组仿真模型按照该输出功率所对应的热损耗参数、各个环境温度及所述多个离心风机各自在不同工作频段的单风机风量值进行热仿真分析计算，得到处于不同环境温度的所述目标风电机组在不同工作频段的所述多个离心风机各自施加的单风机风量值作用下按照该输出功率运行时的最大仿真绕组温度和最大仿真磁钢温度；针对每种环境温度，将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真绕组温度与所述预设绕组温度阈值进行比较，并将与该环境温度及该输出功率匹配的不同工作频段各自对应的最大仿真磁钢温度与所述预设绕组温度阈值进行比较；从与该环境温度及该输出功率匹配的对应最大仿真绕组温度小于所述预设绕组温度阈值并且对应最大仿真磁钢温度小于所述预设绕组温度阈值的多个工作频段中，选取频率下限值最小的目标工作频段作为所述多个离心风机的与该环境温度及该输出功率匹配的单风机最佳运行频段。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述检测所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式的步骤，包括：检测所述通风变频冷却系统中的多个离心风机各自是否存在运行故障；在检测到只有一个离心风机不存在运行故障的情况下，判定所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式；在检测到至少两个离心风机各自不存在运行故障的情况下，判定所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是多风机冷却模式。8.一种风电机组冷却控制装置，其特征在于，应用于装配在目标风电机组上的通风变频冷却系统，所述装置包括：机组运行状况获取模块，用于获取所述目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度；通风冷却模式检测模块，用于检测所述通风变频冷却系统当前的通风冷却模式是单风机冷却模式还是多风机冷却模式；单风机冷却控制模块，用于在检测到所述通风冷却模式是单风机冷却模式的情况下，从预存的与所述单风机冷却模式对应的单个离心风机在所述目标风电机组的不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第一目标运行频段，并按照所述第一目标运行频段控制所述单个离心风机运行；多风机冷却控制模块，用于在检测到所述通风冷却模式是多风机冷却模式的情况下，从预存的与所述多风机冷却模式对应的多个离心风机在不同输出功率及不同环境温度作用下的用于确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的单风机最佳运行频段中，确定与所述平均输出功率及所述平均环境温度匹配的第二目标运行频段，并按照所述第二目标运行频段控制所述多个离心风机中的每个离心风机运行。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：风机性能曲线获取模块，用于获取所述通风变频冷却系统在单个离心风机运行时的不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，以及所述通风变频冷却系统在多个离心
风机并联运行时的不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线；协同工作曲线仿真模块，用于针对所述目标风电机组和所述通风变频冷却系统建立对应的协同作业仿真模型，并调用cfd软件基于所述协同作业仿真模型进行风量施加模拟仿真，得到所述协同作业仿真模型在单个离心风机运行时的第一风量-风压工作曲线及所述协同作业仿真模型在多个离心风机并联运行时的第二风量-风压工作曲线；工作频段风量确定模块，用于根据所述第一风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的目标风量-风压性能曲线，确定单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，并根据所述第二风量-风压工作曲线及不同工作频段各自对应的单风机风量-风压性能曲线，确定所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值；机组相关数据获取模块，用于获取所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数及所述目标风电机组的机组仿真模型；单风机热仿真分析模块，用于根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和单个离心风机在独立运行时的不同工作频段的实际风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到单个离心风机在独立运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的最佳运行频段；多风机热仿真分析模块，用于根据所述目标风电机组在不同输出功率下的热损耗参数和所述多个离心风机并联运行时的不同工作频段的单风机风量值，以最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值为约束条件，调用所述cfd软件按照不同环境温度对所述机组仿真模型进行热仿真分析计算，得到所述多个离心风机并联运行时的与不同输出功率及不同环境温度匹配的单风机最佳运行频段。10.一种通风变频冷却系统，其特征在于，所述通风变频冷却系统装配在目标风电机组上，所述通风变频冷却系统包括主控单元及多个离心风机，其中所述主控单元与多个离心风机分别通信连接，用于调控各个离心风机的实际运行频段，使各个离心风机分别对所述目标风电机组进行冷却处理；所述主控单元包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器可执行所述计算机程序，以实现权利要求1-7中任意一项所述的风电机组冷却控制方法。

技术总结
本申请提供一种风电机组冷却控制方法及装置和通风变频冷却系统，涉及风力发电技术领域。本申请在获取到目标风电机组当前在预设时间段内的平均输出功率及平均环境温度后，会在通风变频冷却系统处于单风机冷却模式时，控制单风机冷却模式所对应的单个离心风机按照与平均输出功率及平均环境温度匹配的第一目标运行频段运行，并在通风变频冷却系统处于多风机冷却模式时，控制多风机冷却模式所对应的多个离心风机各自按照与平均输出功率及平均环境温度匹配的第二目标运行频段运行，从而得以利用第一/二目标运行频段能够确保最大绕组温度小于预设绕组温度阈值且最大磁钢温度小于预设磁钢温度阈值的特性来实现低频率的离心风机调频控制效果。风机调频控制效果。风机调频控制效果。


技术研发人员：胡芳 阳雪兵 田湘龙 张程钞 黄港
受保护的技术使用者：哈电风能有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/7/27