[发明专利]换流阀冷却系统动力设备运行工况调节方法、系统及设备

说明书

本发明公开了一种换流阀冷却系统动力设备运行工况调节方法、系统及设备，方法包括以下步骤：获取环境数据和运行负荷；根据环境数据和运行负荷与循环泵流量的关系以及环境数据和运行负荷与散热风机风量的关系得到最佳循环泵流量和散热风机风量；获取当前循环泵转速和散热风机功率，即当前动力设备工况，将当前动力设备工况与所述动力设备最佳工况进行比对，如果比对结果不一致，则将当前动力设备工况调整至动力设备最佳工况；在换流阀运行过程中，能根据实时监测的环境数据和运行负荷对动力设备进行动态调节，能提前判断换流阀运行过程中可能出现的极端工况，还可以保证留有合适的裕度，满足经济性的要求。

技术领域

本发明属于高压直流输电换流阀冷却技术领域，尤其涉及一种换流阀冷却系统动力设备运行工况调节方法、系统及设备。

背景技术

换流阀是交、直流电转换的直接设备，它由晶闸管、阻尼电容、均压电容、阻尼电阻、均压电阻、饱和电抗器、晶闸管控制单元等零部件组成，组成元件多，结构复杂，运行过程中各类元件均会产生大量的热量，其冷却系统能力显得尤为重要。为了保证换流阀安全可靠运行，针对换流阀结构，实际工程中采取的冷却方式为内冷系统、外冷系统结合的方式。现有工程换流阀内冷系统为水冷却方式，阀冷系统冷却介质循环通过内冷系统主循环泵，进入室外换热设备，将换流阀产生的热量带到室外进行热交换，带出热量，冷却液冷却后，循环进入换流阀，形成密闭式循环冷却系统。室外热交换即为外冷系统，换流站外冷多为空气冷却系统，即采用成套的风机对水冷管道进行冷却，再辅以外喷淋系统，提高冷却能力。

换流阀冷却系统主要包括冷却管道、散热器和动力设备等，其中动力设备主要包括内冷系统的主循环泵和外冷系统的散热风机。对于确定的换流阀冷却系统，动力设备的运行工况是决定其冷却能力的关键因素。由于换流阀周围的环境和气候以及自身运行负荷是不断变化的，所以换流阀的散热量即冷却需求是动态的，因此需要通过动态地调节动力设备的运行工况来满足换流阀的冷却需要。

换流阀在实际运行过程中，通过监测阀进出口温度判断动力设备的运行工况是否满足散热需要，当阀进出口温度在极端情况下出现异常时，工作人员会根据自己的经验去调节动力设备的功率，这样操作不仅会存在延迟，而且仅凭经验去调节误差太大，会因为无法及时对换流阀进行冷却而影响电子元器件的寿命，从而影响整个换流阀的功能，即使对动力设备的调节能够满足冷却的需要，仍然可能存在裕度太大而导致没必要的电能消耗。在实际运行过程中，为满足换流阀在大多数情况下的冷却需求，冷却系统中的动力设备常常以较大的功率在运行，这种浪费电能的表现完全不满足经济运行的要求。

发明内容

为解决上述提到的无法提前判断，精确调节以及经济运行的问题，本发明提供了一种智能调节换流阀冷却系统中动力设备运行工况的方法及系统，能实现换流阀在变运行负荷以及复杂环境条件下的正常运行，有助于提高电力资源的节约。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种换流阀冷却系统中动力设备运行工况调节方法，包括以下步骤：

获取环境数据和运行负荷；

根据环境数据和运行负荷与循环泵流量的关系以及环境数据和运行负荷与散热风机风量的关系得到最佳的循环泵流量和散热风机风量；

获取当前循环泵流量和散热风机风量，即当前动力设备工况，将当前动力设备工况与所述动力设备最佳工况进行比对，如果比对结果不一致，则将当前动力设备工况调整至动力设备最佳工况；

所述环境数据和运行负荷与循环泵流量的关系以及环境数据和运行负荷与散热风机风量的关系采用如下步骤得到：

步骤1，构建换流阀塔模型、含内冷循环管道的阀塔模型和外冷系统散热器模型；