一种基于变开关波形的主动防凝露系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于变开关波形的主动防凝露系统和方法，所述系统包括传感单元、计算单元、比较单元、驱动电阻PI控制器、驱动电阻选择器以及数字驱动电路。针对封闭式水冷变流器，所述方法包括：按照变流器柜内的空气湿度、温度情况，计算得到柜内空气的凝露点温度Ts,ref，设为热控制闭环的设定值；对驱动电阻进行控制，通过改变功率器件开关波形，实现柜内散热器及水循环管道的温度高于柜内空气的露点温度，从而防止了凝露的发生。本发明专利技术在变流器功率下降的时候，改变功率器件开关波形，通过短时提高变流器的损耗，控制水冷散热器高于柜内空气的凝露点温度，避免凝露现象的发生。

An active anti condensation system and method based on variable switching waveform

The invention provides an active anti condensation system and method based on variable switching waveforms. The system comprises a sensing unit, a calculating unit, a comparison unit, a driving resistance PI controller, a driving resistance selector and a digital driving circuit. According to the closed type water cooled converter, the method comprises the following steps: in accordance with the air humidity, the temperature inside the converter cabinet, calculate the dew point temperature of the air in the cabinet of Ts, ref, a thermal control loop setting; to control the driving resistance by changing the power device switching waveform, realize the radiator and water circulation pipeline the cabinet in the cabinet air temperature is higher than the dew point temperature, thereby preventing the occurrence of condensation. The invention changes the switching waveform of the power device when the power of the converter decreases, and increases the loss of the converter through short time, and controls the temperature of the water cooling radiator higher than the condensation point temperature of the air inside the cabinet, so as to avoid condensation phenomenon.

【技术实现步骤摘要】
一种基于变开关波形的主动防凝露系统和方法
本专利技术涉及变流器控制
，具体地，涉及一种基于变开关波形的主动防凝露系统和方法。
技术介绍
目前，风电大规模发展，覆盖地区包括海上、滩涂等高湿、高盐雾地区。潮湿、高盐雾的环境不但容易造成变流器系统柜体的锈变、老化，降低结构和绝缘强度，还将严重影响电气设备及开关器件的工作寿命。因此海上风电变流器的柜体结构需要满足对微尘、湿气、盐雾的防护需求。在海上风电机组运行环境中，如果变流器采用风冷却模式，必然会吸入大量带有盐雾、潮气的腐蚀性空气，对变流器器件、内部结构件等寿命产生不利影响，因此风冷却方式是不适用于海上风电变流器系统。变流器柜体需要采用全封闭式设计，可以有效地与外界高盐雾、潮湿的环境隔离，但也造成了柜内热量无法和外部空气通过空气对流的方式排出机柜，因此需要采用全封闭式水冷却作为系统冷却方案。由于风能的波动性和随机性，风速可能发生骤降的情况，此时变流器功率的下降，这就意味着损耗及由此产生的热量降低，在外部水冷散热功率恒定的情况下，此时水冷散热器和水循环管道温度急剧下降，而散热效率的问题，柜内空气温度下降较慢，这样将使柜内水冷散热器和水循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于变开关波形的主动防凝露系统，其特征在于，包括：传感单元，用于获取变流器柜内的空气湿度、温度情况以及所有散热器温度；计算单元，根据传感单元获取的变流器柜内的空气湿度、温度情况，计算得到柜内空气的凝露点温度Ts,ref，设为热控制闭环的设定值；比较单元，将传感单元采集的所有散热器温度中最小值Ts与柜内空气的凝露点温度Ts,ref比较：当Ts小于Ts,ref时，存在发生凝露的风险，将Ts与Ts,ref差值输入到驱动电阻PI控制器；驱动电阻PI控制器，根据比较单元的比较结果，在Ts小于Ts,ref时，将Ts与Ts,ref差值输出到热控制闭环控制器，输出所需调整到的驱动电阻值由驱动电阻选择器选择...

【技术特征摘要】
1.一种基于变开关波形的主动防凝露系统，其特征在于，包括：传感单元，用于获取变流器柜内的空气湿度、温度情况以及所有散热器温度；计算单元，根据传感单元获取的变流器柜内的空气湿度、温度情况，计算得到柜内空气的凝露点温度Ts,ref，设为热控制闭环的设定值；比较单元，将传感单元采集的所有散热器温度中最小值Ts与柜内空气的凝露点温度Ts,ref比较：当Ts小于Ts,ref时，存在发生凝露的风险，将Ts与Ts,ref差值输入到驱动电阻PI控制器；驱动电阻PI控制器，根据比较单元的比较结果，在Ts小于Ts,ref时，将Ts与Ts,ref差值输出到热控制闭环控制器，输出所需调整到的驱动电阻值由驱动电阻选择器选择匹配的驱动电阻；驱动电阻选择器，根据热控制闭环控制器的控制信号，选取匹配的驱动电阻满足温度控制需要；数字驱动电路，用于在线调节驱动电阻，驱动所选择的驱动电阻运行，改变功率器件开关波形，从而增加功率器件开关损耗，控制温度Ts不小于Ts,ref，实现主动防凝露。2.根据权利要求1所述的基于变开关波形的主动防凝露系统，其特征在于，所述数字驱动电路包括数字驱动控制器和门极电阻控制电路，其中：数字驱动控制器，输入端连接所述驱动电阻选择器的输出端，用于接受驱动电阻选择器输出的驱动电阻选配控制命令，并通过选通开关在线调节开关器件的驱动电阻；门极电阻控制电路，输入端连接数字驱动控制器的输出端，用于控制选通开关的动作，实现在线调节开关器件的驱动电阻。3.一种基于变开关波形的主动防凝露方法，其特征在于，所述方法针对封闭式水冷变流器，包括：按照变流器柜内的空气温度T及湿度RH，计算得到柜内空气的凝露点温度Ts,ref，并将凝露点温度Ts,ref设为变流器热控制闭环的设定值；对驱动电阻进行控制，以改变功率器件开关波形，实现柜内散热器及水循环管道的温度高于柜内空气的露点温度，从而防止了凝露的发生。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建文，陈根，蔡旭，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31