一种变流器的加热除湿系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种变流器的加热除湿系统及其控制方法，该加热除湿系统包括硬件湿度单刀双掷开关和除湿装置；硬件湿度单刀双掷开关的动端与市电L线相连，其两个不动端分别与除湿装置的供电设备和变流器的控制器的供电设备相连，用于在控制器的环境湿度大于等于第一预设湿度时，导通除湿装置的供电回路，以使除湿装置对控制器进行除湿，消除控制器上的凝露；并在控制器的环境湿度小于第二预设湿度时，导通控制器的供电回路，以使控制器能够得电进而对模组进行加热除湿；因此，提高了加热除湿功能实现的可靠性。

A heating and dehumidification system of converter and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种变流器的加热除湿系统及其控制方法
本专利技术属于新能源风电
，更具体的说，尤其涉及一种变流器的加热除湿系统及其控制方法。
技术介绍
近年来，我国新能源产业持续快速发展，光伏、风能装机容量逐年攀升。受制于电力传输能力的不足，我国北方地区电能无法全部输送到南方及沿海地区，因此，为解决南方及沿海地区用电问题，新能源电站建设开始在南方及沿海地区倾斜。随着新能源行业在南方及沿海地区的发展，南方丘陵及沿海地区的环境湿度高对变流器存储及运行带来巨大挑战，尤其是变流器的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)模组，常常在初次上电及运行过程中失效，给业主及变流器厂家带来巨大经济损失。通过对现场大量数据分析，发现模组失效主要原因在于风机吊装完成后，变流器长时间存放在无电工况下的塔筒内，湿气很容易侵入IGBT内部，当变流器得电启机时，IGBT内电气间隙不够，导致直流短路失效。因此，需要设计一套加热除湿方案，对长期停电的变流器IGBT模组进行除湿。现有技术中存在一种加热除湿方案，其主要是在变流器内部配置加热器及风扇，检测变流器内部状态变量，并通过空气循环的方式对柜内进行除湿，但该方案在高湿环境下长期无电存放，控制器可能存在凝露，在上电过程中，控制器本身可能会失效，无法确保加热除湿功能的实现。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种变流器的加热除湿系统及其控制方法，用于避免变流器内控制器出现凝露，提高加热除湿功能实现的可靠性。本专利技术第一方面公开了一种变流器的加热除湿系统，包括：硬件湿度单刀双掷开关和除湿装置；其中：所述硬件湿度单刀双掷开关的动端与市电L线相连，所述硬件湿度单刀双掷开关的两个不动端分别与所述除湿装置的供电设备和所述变流器的控制器的供电设备相连；所述硬件湿度单刀双掷开关用于在所述控制器的环境湿度大于等于第一预设湿度时，导通所述除湿装置的供电回路，以使所述除湿装置对所述控制器进行除湿；并在所述控制器的环境湿度小于第二预设湿度时，导通所述控制器的供电回路；所述第二预设湿度小于等于所述第一预设湿度。可选的，所述除湿装置的供电设备为：第一接触器；所述第一接触器的线圈两端，分别与所述硬件湿度单刀双掷开关的一个不动端以及市电N线相连；所述第一接触器的触头两端，分别与市电L线以及所述除湿装置的供电端正极相连；所述除湿装置的供电端负极与市电N线相连。可选的，所述控制器的供电设备为：UPS(UninterruptiblePowerSystem，不间断电源)；所述UPS的输入端正极与所述硬件湿度单刀双掷开关的另一个不动端相连，所述UPS的输入端负极与市电N线相连；所述UPS的输出端与所述控制器的供电端相连。可选的，所述UPS、所述控制器、所述除湿装置、所述第一接触器和所述硬件湿度单刀双掷开关均设置于所述变流器的控制柜内，所述变流器的模组设置于所述变流器的模组柜内；其中：所述变流器的加热除湿系统，还包括：设置于所述模组柜内的加热单元、散热单元、环境温度传感器、环境湿度传感器和NTC(NegativeTemperatureCoefficient，负温度系数热敏电阻器)，以及，设置于所述控制柜内的第二接触器和第三接触器；所述加热单元，用于对所述模组进行加热；所述散热单元设置于所述模组柜的外壳上，用于将所述模组柜内的空气排出，以使所述模组柜内的空气流通、降低所述模组柜内的温度；NTC温度传感器，用于检测所述模组的自身温度；所述第二接触器的触头两端分别与市电L线及所述加热单元的供电端正极相连，所述加热单元的供电端负极与市电N线相连；所述第三接触器的触头两端分别与市电L线及所述散热单元的供电端正极相连，所述散热单元的供电端正极与市电N线相连；所述第二接触器的控制端和所述第三接触器的控制端分别与所述控制器相连。可选的，所述散热单元包括：所述模组柜的进风口和出风口；设置于所述进风口处的过滤棉，用于滤除所述散热单元工作时进入所述模组柜的外部湿气；设置于所述出风口处的散热风扇，用于将所述模组柜内的空气向外排出。可选的，还包括：冷凝单元和排水单元；所述冷凝单元设置于所述出风口外侧，用于将所述散热单元排出的空气冷凝；所述排水单元设置于所述冷凝单元下部。可选的，所述加热单元包括：至少一个加热装置和N个散热管路，N为正整数；所述加热装置到所述模组中两个IGBT模块之间的距离相同；各个所述散热管路均与所述加热装置相连，并对称分布于两个所述IGBT模块上。可选的，还包括：设置于所述变流器的控制柜内的第四接触器；所述第四接触器的控制端与所述控制器相连；所述第四接触器的触头两端分别与市电L线及所述控制器的供电设备相连；所述第四接触器用于根据所述控制器的控制，旁路所述控制器的供电回路中所述硬件湿度单刀双掷开关的部分。本专利技术第二方面公开了一种变流器的加热除湿系统的控制方法，应用于应用于本专利技术第一方面公开的相应变流器的控制器，包括：在所述控制器自身得电后，实时获取所述变流器的模组的自身温度、环境温度和环境湿度；计算所述变流器的停机时间，并依据所述停机时间确定所述模组的加热除湿次数值；判断所述加热除湿次数值是否大于0；若所述加热除湿次数值大于0，则根据所述模组的自身温度、所述模组的环境温度和所述模组的环境湿度，对所述模组进行加热除湿次数值次的加热除湿。可选的，依据所述停机时间确定所述变流器的模组的加热除湿次数值，包括：在t<3时，则b＝0；在t≥3时，则b＝floor(3+t/8)；其中，t为所述停机时间，b为所述加热除湿次数值，floor为向下取整函数。可选的，所述根据所述模组的自身温度、所述模组的环境温度和所述模组的环境湿度，对所述模组进行加热除湿次数值次的加热除湿，包括：依据所述模组的环境温度和所述控制器自身预存的第一预设温度，计算得到第二预设温度；并依据所述模组的环境温度和所述模组的环境湿度，以及预设露点温度表，确定所述模组的最低除湿温度；判断所述模组的自身温度是否小于所述第一预设温度；若所述模组的自身温度小于所述第一预设温度，则控制第二接触器闭合，以使所述加热单元进行加热；判断所述模组的自身温度是否大于等于所述第一预设温度；若所述模组的自身温度大于等于所述第一预设温度，则控制所述第二接触器断开，以使所述模组自然散热；判断所述模组的自身温度是否小于所述第二预设温度；若所述模组的自身温度小于所述第二预设温度且大于等于所述模组的最低除湿温度，则控制第三接触器闭合，以使所述散热单元启动，变流器进行散热；判断所述模组的自身温度是否小于所述最低除湿温度；若所述模组的自身温度小于所述最低除湿温度，则控制第三接触器断开、使所述散热单元停机，并对加热除湿次数值减1，然后返本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变流器的加热除湿系统，其特征在于，包括：硬件湿度单刀双掷开关和除湿装置；其中：/n所述硬件湿度单刀双掷开关的动端与市电L线相连，所述硬件湿度单刀双掷开关的两个不动端分别与所述除湿装置的供电设备和所述变流器的控制器的供电设备相连；/n所述硬件湿度单刀双掷开关用于在所述控制器的环境湿度大于等于第一预设湿度时，导通所述除湿装置的供电回路，以使所述除湿装置对所述控制器进行除湿；并在所述控制器的环境湿度小于第二预设湿度时，导通所述控制器的供电回路；所述第二预设湿度小于等于所述第一预设湿度。/n

【技术特征摘要】
1.一种变流器的加热除湿系统，其特征在于，包括：硬件湿度单刀双掷开关和除湿装置；其中：
所述硬件湿度单刀双掷开关的动端与市电L线相连，所述硬件湿度单刀双掷开关的两个不动端分别与所述除湿装置的供电设备和所述变流器的控制器的供电设备相连；
所述硬件湿度单刀双掷开关用于在所述控制器的环境湿度大于等于第一预设湿度时，导通所述除湿装置的供电回路，以使所述除湿装置对所述控制器进行除湿；并在所述控制器的环境湿度小于第二预设湿度时，导通所述控制器的供电回路；所述第二预设湿度小于等于所述第一预设湿度。


2.根据权利要求1所述的变流器的加热除湿系统，其特征在于，所述除湿装置的供电设备为：第一接触器；
所述第一接触器的线圈两端，分别与所述硬件湿度单刀双掷开关的一个不动端以及市电N线相连；
所述第一接触器的触头两端，分别与市电L线以及所述除湿装置的供电端正极相连；所述除湿装置的供电端负极与市电N线相连。


3.根据权利要求2所述的变流器的加热除湿系统，其特征在于，所述控制器的供电设备为：不间断电源UPS；
所述UPS的输入端正极与所述硬件湿度单刀双掷开关的另一个不动端相连，所述UPS的输入端负极与市电N线相连；
所述UPS的输出端与所述控制器的供电端相连。


4.根据权利要求3所述的变流器的加热除湿系统，其特征在于，所述UPS、所述控制器、所述除湿装置、所述第一接触器和所述硬件湿度单刀双掷开关均设置于所述变流器的控制柜内，所述变流器的模组设置于所述变流器的模组柜内；其中：
所述变流器的加热除湿系统，还包括：设置于所述模组柜内的加热单元、散热单元、环境温度传感器、环境湿度传感器和负温度系数热敏电阻器NTC温度传感器，以及，设置于所述控制柜内的第二接触器和第三接触器；
所述加热单元，用于对所述模组进行加热；
所述散热单元设置于所述模组柜的外壳上，用于将所述模组柜内的空气排出，以使所述模组柜内的空气流通、降低所述模组柜内的温度；
NTC温度传感器，用于检测所述模组的自身温度；
所述第二接触器的触头两端分别与市电L线及所述加热单元的供电端正极相连，所述加热单元的供电端负极与市电N线相连；
所述第三接触器的触头两端分别与市电L线及所述散热单元的供电端正极相连，所述散热单元的供电端正极与市电N线相连；
所述第二接触器的控制端和所述第三接触器的控制端分别与所述控制器相连。


5.根据权利要求4所述的变流器的加热除湿系统，其特征在于，所述散热单元包括：
所述模组柜的进风口和出风口；
设置于所述进风口处的过滤棉，用于滤除所述散热单元工作时进入所述模组柜的外部湿气；
设置于所述出风口处的散热风扇，用于将所述模组柜内的空气向外排出。


6.根据权利要求5所述的变流器的加热除湿系统，其特征在于，还包括：冷凝单元和排水单元；
所述冷凝单元设置于所述出风口外侧，用于将所述散热单元排出的空气冷凝；
所述排水单元设置于所述冷凝单元下部。


7.根据权利要求4所述的变流器的加热除湿系统，其特征在于，所述加热单元包括：至少一个加热装置和N个散热管路，N为正整数；
所述加热装置到所述模组中两个IGBT模块之间的距离相同；
各个所述散热管路均与所述加热装置相连，并对称分布于两个所述IGBT模块上。


8.根据权利要求1-7任一所述的变流器的加热除湿系统，其特征在于，还包括：设置于所述变流器的控制柜内的第四接触器；
所述第四接触器的控制端与所述控制器相连；
所述第四接触器的触头两端分别与市电L线及所述控制器的供电设备相连；
所述第四接触器用于根据所述控制器的控制，旁路所述控制器的供电回路中所述硬件湿度单刀双掷开关的部分。


9.一种变流器的加热除湿系统的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求4-8任一所述的变流器的控制器，包括：
在所述控制器自身得电后，实时获取所述变流器的模组的自身温度、环境温度和环境湿度；计算所述变流器的停机时间，并依据所述停机时间确定所述模组的加热除湿次数值；
判断所述加热除湿次数值是否大于0；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘孟伟，张立平，孟祥志，王京，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34