【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及低温超导电力设备，尤其涉及一种低温制冷系统及其控制方法和控制装置。
技术介绍
1、超导电力设备主要包含超导限流器、超导发电机、超导电缆、超导变压器、超导储能等。采用超导电力技术可以提升发电设备容量，降低电网的传输损耗，同时提高电力系统运行的稳定性和可靠性，降低电网的占地面积和电网的造价及改造成本，并使超大规模电网的实现成为可能。超导电力技术的发展对于未来的能源和环境具有极其重要的意义。
2、但是，目前超导技术必须在低温环境下才能实现，现有技术中有低温制冷机和低温液体两种方式对超导电力设备进行冷却。采用低温制冷机进行冷却时，通过导热的方式传递冷量，存在降温速度慢、温度均匀性差和抗扰动能力差的问题。采用低温液体进行冷却可以避免以上问题，但由于储罐和管道的漏热，低温液体会不断蒸发造成损耗，所以系统需要不断补充低温液体，如果采用开式系统直接补充低温液体，则存在操作繁琐、低温液体消耗量大的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种低温制冷系统及其控制方法和控制装置，以解决上述技术问题。
2、根据本专利技术的一方面，提供了一种低温制冷系统，其特征在于，用于为超导电力设备提供低温环境，所述低温制冷系统包括：低温制冷模块、压力平抑模块、回流模块、工作模块、隔离阀和回流阀；
3、所述工作模块包括工作流体储罐，所述工作流体储罐内存储有液态的工作流体，所述超导电力设备位于所述工作流体储罐；
4、所述低温制冷模块通过第一气相管路与所述工作流
5、所述工作流体储罐中气态的工作流体转换为气态后能够通过所述第一气相管路到达所述低温制冷模块；所述低温制冷模块能够将气态的所述工作流体转化为液态的所述工作流体，所述低温制冷模块转化的液态的所述工作流体能够通过所述压力平抑模块和所述隔离阀到达所述回流模块；所述回流模块中的液态的所述工作流体能够通过所述回流阀回到所述工作流体储罐；所述压力平抑模块能够在液态的所述工作流体通过所述回流阀回到所述工作流体储罐时，平抑所述工作流体储罐内的压力波动。
6、可选的，各模块中用于存储所述工作流体的容器、以及连接不同模块中各所述容器的各管路均设置有低温绝热保护结构。
7、可选的，所述低温制冷模块包括低温制冷机、冷水机组；
8、所述冷水机组通过冷却水回路与所述低温制冷机连接；所述低温制冷机的冷头通过所述第一气相管路与所述工作模块连接；所述低温制冷机的冷头还通过所述液相管路与所述压力平抑模块连接。
9、可选的，所述回流模块包括回流储罐；
10、所述回流储罐通过所述隔离阀与所述压力平抑模块管路连接，所述回流储罐还通过所述回流阀与所述工作模块管路连接。
11、可选的，所述回流模块还包括自增压装置和自增压阀；
12、所述自增压装置包括增压输入端和增压输出端；所述增压输入端通过所述自增压阀与所述回流储罐管路连接，以输入液态的所述工作流体；所述增压输出端与所述回流储罐管路连接，以输出气态的所述工作流体。
13、可选的，所述压力平抑模块包括缓存室和缓冲气瓶；
14、所述缓存室通过所述液相管路与所述低温制冷模块连接，所述缓存室还通过所述隔离阀与所述回流模块管路连接；所述缓冲气瓶通过所述第一气相管路和所述第二气相管路与所述低温制冷模块连接；所述缓冲气瓶还通过所述第二气相管路与所述工作模块连接。
15、根据本专利技术的另一方面，提供了一种低温制冷系统的控制方法，用于控制上述低温制冷系统，为超导电力设备提供低温环境；所述控制方法包括：
16、开启所述低温制冷系统，并获取所述工作模块和/或所述回流模块中液态的所述工作流体的体积；
17、根据所述工作模块和/或所述回流模块中液态的所述工作流体的体积，控制所述隔离阀的状态和所述回流阀的状态。
18、可选的，所述回流模块包括回流储罐；所述回流储罐通过所述隔离阀与所述压力平抑模块管路连接；所述回流储罐还通过所述回流阀与所述工作模块管路连接；
19、根据所述工作模块和/或所述回流模块中液态的所述工作流体的体积，控制所述隔离阀的状态和所述回流阀的状态，包括：
20、判断所述回流储罐中液态的所述工作流体的液位是否高于或等于第一设定液位；
21、若所述回流储罐中液态的所述工作流体的液位低于所述第一设定液位，则控制所述隔离阀打开，以及控制所述回流阀关闭，以使所述回流储罐能够存储液态的所述工作流体；返回执行判断所述回流储罐中液态的所述工作流体的液位是否高于或等于第一设定液位的步骤；
22、若所述回流储罐中液态的所述工作流体的液位高于或等于所述第一设定液位，则控制所述隔离阀关闭，以及控制所述回流阀打开，以使所述回流储罐中液态的所述工作流体能够通过所述回流阀回到所述工作模块；
23、在所述回流阀打开后，判断所述回流储罐中液态的所述工作流体的液位是否低于或等于第二设定液位；所述第二设定液位小于低于所述第一设定液位；
24、若所述回流储罐中液态的所述工作流体的液位低于或等于所述第二设定液位，则返回执行控制所述隔离阀打开，以及控制所述回流阀关闭，以使所述回流储罐能够存储液态的所述工作流体的步骤。
25、可选的，所述回流模块还包括自增压装置和自增压阀；所述自增压装置包括增压输入端和增压输出端；所述增压输入端通过所述自增压阀与所述回流储罐管路连接，以输入液态的所述工作流体；所述增压输出端与所述回流储罐管路连接，以输出气态的所述工作流体；
26、控制所述隔离阀关闭，以及控制所述回流阀打开，包括：
27、控制所述隔离阀关闭，以及控制所述自增压装置和所述自增压阀打开，以增加所述回流储罐的气相空间的压力；
28、判断所述回流储罐的气相空间的压力是否大于或等于第一预设压强；
29、若所述回流储罐的气相空间的压力大于或等于所述第一预设压强，则控制所述回流阀打开；
30、控制所述回流阀关闭，以及控制所述隔离阀打开，包括：
31、控制所述自增压装置、所述回流阀和所述自增压阀关闭，以及控制所述隔离阀打开。
32、根据本专利技术的又一方面，提供了一种低温制冷系统的控制装置，用于控制上述低温制冷系统，为超导电力设备提供低温环境；所述控制装置包括：
33、开启模块，用于开启所述低温制冷系统，并获取所述工作模块和/或所述回流模块中液态的所述工作流体的体积；
34、阀门控制模块，用于根据所述工作模块和/或所述回流模块中液态的所述工作流体的体积，控制所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低温制冷系统，其特征在于，用于为超导电力设备提供低温环境，所述低温制冷系统包括：低温制冷模块、压力平抑模块、回流模块、工作模块、隔离阀和回流阀；
2.根据权利要求1所述的低温制冷系统，其特征在于，各模块中用于存储所述工作流体的容器、以及连接不同模块中各所述容器的各管路均设置有低温绝热保护结构。
3.根据权利要求1所述的低温制冷系统，其特征在于，所述低温制冷模块包括低温制冷机、冷水机组；
4.根据权利要求1所述的低温制冷系统，其特征在于，所述回流模块包括回流储罐；
5.根据权利要求4所述的低温制冷系统，其特征在于，所述回流模块还包括自增压装置和自增压阀；
6.根据权利要求5所述的低温制冷系统，其特征在于，所述压力平抑模块包括缓存室和缓冲气瓶；
7.一种低温制冷系统的控制方法，其特征在于，用于控制权利要求1-6任一项所述的低温制冷系统，为超导电力设备提供低温环境；所述控制方法包括：
8.根据权利要求7所述的低温制冷系统的控制方法，其特征在于，所述回流模块包括回流储罐；所述回流储罐通过所述隔离阀
9.根据权利要求8所述的低温制冷系统的控制方法，其特征在于，所述回流模块还包括自增压装置和自增压阀；所述自增压装置包括增压输入端和增压输出端；所述增压输入端通过所述自增压阀与所述回流储罐管路连接，以输入液态的所述工作流体；所述增压输出端与所述回流储罐管路连接，以输出气态的所述工作流体；
10.一种低温制冷系统的控制装置，其特征在于，用于控制权利要求1-6任一项所述的低温制冷系统，为超导电力设备提供低温环境；所述控制装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种低温制冷系统，其特征在于，用于为超导电力设备提供低温环境，所述低温制冷系统包括：低温制冷模块、压力平抑模块、回流模块、工作模块、隔离阀和回流阀；
2.根据权利要求1所述的低温制冷系统，其特征在于，各模块中用于存储所述工作流体的容器、以及连接不同模块中各所述容器的各管路均设置有低温绝热保护结构。
3.根据权利要求1所述的低温制冷系统，其特征在于，所述低温制冷模块包括低温制冷机、冷水机组；
4.根据权利要求1所述的低温制冷系统，其特征在于，所述回流模块包括回流储罐；
5.根据权利要求4所述的低温制冷系统，其特征在于，所述回流模块还包括自增压装置和自增压阀；
6.根据权利要求5所述的低温制冷系统，其特征在于，所述压力平抑模块包括缓存室和缓冲气瓶；
7.一种低温制冷系统的控制方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴亮，曾建兴，沈惬，蔡哲淳，郜学思，林峰，郑坤炜，杨康宜，杨凯寅，郝梦杰，崔畅，纪长城，杜金亮，吴银琼，叶婷，杜欢，陈鸿适，郭晓亮，杜纯，赵筱菁，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。