海上风电用变压器及其清理方法与流程

1.本技术涉及海上风电用变压器领域，特别是涉及海上风电用变压器及其清理方法。


背景技术：

2.海上风电由于不占陆地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风能资源更丰富，且风力效率相对于陆上风电较高，因此正在加大研发力度，加快应用。但由于海上环境影响，运行维护较为困难，而且海风湿度大，氧气含量高，容易在风塔内部形成盐雾，造成腐蚀。
3.公告号为cn202358969u的专利文献公开了一种风力发电反渗透淡化装置，它由风力发电系统和反渗透淡化系统组成，所述风力发电系统包括：风力发电机组、整流器、并网逆变器和升压变压器，所述风力发电机组的输出端与整流器连接；整流器与并网逆变器连接；并网逆变器与升压变压器连接；升压变压器与电度表连接；电度表与公用电网连接；所述的反渗透淡化系统包含智能控制中心、下位数字设备、海水增压泵、预处理装置、海水高压泵、蓄能器、能量回收装置、循环增压泵、反渗透膜组器以及压力传感器、流量传感器、液位开关。该技术能够利用风电获得淡水。其他相关技术也能够采用电力从海水中获得淡水。
4.始于陆上风电的变压器设计，变压器通常具有较好的绝缘防水设计；且海上风电自身具有充足的电力供应，而且有时候由于远程消纳能力不足只能弃电。


技术实现要素：

5.基于此，有必要提供一种海上风电用变压器及其清理方法。
6.一种海上风电用变压器的清理方法，其包括步骤：
7.s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；
8.s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；
9.s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。
10.上述海上风电用变压器的清理方法，利用了消纳能力不足的多余电力，结合海水淡化技术得到淡化后的海水作为淡化淡水，进一步利用变压器具有较好的绝缘防水设计，采用淡化淡水对变压器进行清理，有利于克服盐雾影响尤其是盐雾沉积于变压器表面形成盐垢，从而避免由于盐雾所造成的变压器表面腐蚀问题，进而避免由于表面腐蚀所造成的密封及渗漏等问题，保证了变压器的安全运行，亦保证了变压器的正常使用寿命。
11.在其中一个实施例中，步骤s300中，以接收控制信息方式判断是否存在消纳能力不足；或者，以输送反馈方式判断是否存在消纳能力不足。
12.在其中一个实施例中，步骤s400中，采用电渗析、多级闪蒸及/或反渗透方式进行海水淡化。
13.在其中一个实施例中，步骤s500中，采用淡化淡水自动清理海上风电用变压器。
14.在其中一个实施例中，采用淡化淡水自动清理海上风电用变压器，包括步骤：
15.s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；
16.s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗。
17.在其中一个实施例中，步骤s510之后以及步骤s530之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s520，静置预定时间。
18.在其中一个实施例中，步骤s530之后，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s540，判断增压冲洗次数是否达到预设阈值，是则终止，否则返回执行步骤s510。
19.在其中一个实施例中，步骤s300之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；及/或，
20.步骤s300之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s300或步骤s400。
21.在其中一个实施例中，步骤s500之后，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s600，排出废水；及/或，发送完成清理信息。
22.在其中一个实施例中，一种海上风电用变压器，其采用任一项所述清理方法实现。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
24.图1为本技术所述海上风电用变压器的清理方法一实施例的流程示意图。
25.图2为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
26.图3为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
27.图4为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
28.图5为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
29.图6为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
30.图7为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
31.图8为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
32.图9为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
33.图10为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
34.图11为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
35.图12为本技术所述海上风电用变压器的清理方法另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
36.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
37.需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另
一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本技术的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
39.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
40.除非另有定义，本技术的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本技术的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
41.本技术公开了一种海上风电用变压器的清理方法，其包括以下实施例的部分步骤或全部步骤；即，所述海上风电用变压器的清理方法包括以下的部分技术特征或全部技术特征。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法，其包括步骤：s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。上述海上风电用变压器的清理方法，利用了消纳能力不足的多余电力，结合海水淡化技术得到淡化后的海水作为淡化淡水，进一步利用变压器具有较好的绝缘防水设计，采用淡化淡水对变压器进行清理，有利于克服盐雾影响尤其是盐雾沉积于变压器表面形成盐垢，从而避免由于盐雾所造成的变压器表面腐蚀问题，进而避免由于表面腐蚀所造成的密封及渗漏等问题，保证了变压器的安全运行，亦保证了变压器的正常使用寿命。
42.在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图1所示，其包括步骤：s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。进一步地，根据历史经验或者用电计划判断是否存在消纳能力不足。消纳能力不足是风电长期以来存在的重要问题，而对于海上风电而言，由于近海城市通常经济较为发达，因此需求较大，从而消纳能力不足的可能性较低，但在客观上仍经常出现消纳能力不足的问题，此时就可以用这些富余电力做一些设计，例如提升水库水位及电解铝等，而本技术则是取之于风塔，用之于变压器，做到就地解决，而且是恰好解决变压器在海上风电使用时存在的盐雾腐蚀问题。
43.在其中一个实施例中，步骤s300之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方，用于使采用淡化淡水清理海上风电用变压器时，避免淡化淡水接触其他电力设备例如高压柜或者低压轨等；在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理
方法如图2所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。进一步地，步骤s100中，将海上风电用变压器安装于海面上，即海上风电用变压器不接触海水，以免海水直接接触海上风电用变压器而致使其发生腐蚀。
44.在其中一个实施例中，步骤s300之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s300或步骤s400。进一步地，根据仿真模拟海上风电用变压器的工作状况以设置所述时间周期。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图3所示，其包括步骤：s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，否则执行步骤s300；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。本实施例中，当到达预定清理的时间周期时，例如每周一次、每旬一次或者每月一次，不管是否存在消纳能力不足，都采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水。但是这样会影响电力供应，因此更好的是当到达预定清理的时间周期时，进一步判断是否存在消纳能力不足，或者在存在消纳能力不足时，进一步判断是否到达预定清理的时间周期，以减少系统消耗。
45.在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图4所示，其包括步骤：s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s300，否则终止，不再执行后续步骤；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。本实施例中，当到达预定清理的时间周期时，并且存在消纳能力不足时，两个条件同时满足，才采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水。这种情况下，在实际应用中，步骤s200及步骤s300的判断顺序可以互换，在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图5所示，其包括步骤：s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行步骤s200，否则终止，不再执行后续步骤；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，是则执行后续步骤，否则终止，不再执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。其余实施例以此类推，不做赘述。这样的设计，可根据系统需求来调整步骤执行的先后顺序，提升了系统实现的灵活性。
46.在其中一个实施例中，步骤s300之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图6所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，否则执行步骤s300；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。或者，在其中一个实施例中，步骤s300之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s300。或者，在其中一个实施例中，步骤s300之前，所述海上风电
用变压器的清理方法还包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；并且，步骤s300中，判断是否存在消纳能力不足，是则执行步骤s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤400。其余实施例以此类推，不做赘述。
47.在其中一个实施例中，步骤s300中，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；在其中一个实施例中，步骤s300中，以接收控制信息方式判断是否存在消纳能力不足；在其中一个实施例中，步骤s300中，以输送反馈方式判断是否存在消纳能力不足。对于有信息传输的实施例，可采用接收控制信息方式或输送反馈方式判断是否存在消纳能力不足。对于没有信息传输的实施例，进一步地，以历史经验判断是否存在消纳能力不足。由于电力供应不稳定等因素，陆上风电弃电问题比较严重，严重时弃风率超过10％，海上风电形势则较好，但仍存在一定时间段的消纳能力不足问题，这个时间段即为可供所述海上风电用变压器的清理方法亦即所述清理方法的可用时间段。
48.在其中一个实施例中，步骤s400中，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；在其中一个实施例中，步骤s400中，采用电渗析、多级闪蒸及/或反渗透方式进行海水淡化。进一步地，步骤s400中，得到淡化淡水之后，还根据接收的控制信息控制所述海上风电用变压器，例如降低其负载或负荷率等。具体的海水淡化方法已经有很多，综合安全性、所占空间及易维护性等因素选择即可，本技术的创新点不在于海水淡化的具体方法，而在于综合风电消纳、海水淡化及变压器防水等多项条件，合理转化电能形成淡水以清理盐雾，保证了变压器的安全运行。
49.在其中一个实施例中，步骤s500中，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。在其中一个实施例中，步骤s500中，采用淡化淡水自动清理海上风电用变压器。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图7所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，否则执行步骤s300；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s500，采用淡化淡水清理海上风电用变压器。通常地，由于海上风电维护困难，因此尽可能实现自动化操作，自动生产淡水，自动清理海上风电用变压器。
50.在其中一个实施例中，采用淡化淡水自动清理海上风电用变压器，包括步骤：s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图8所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，否则执行步骤s300；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗。进一步地，步骤s530中，增压冲洗之后，还采用风电供能进行热风吹干，以避免残留淡化淡水吸收盐雾形成腐蚀条件。进一步地，采用二维平面移动结构配合定位管道，以增压吹气方式对准海上风电用变压器的外表面，进行热风吹干，尤其是一些突变位置例如套管、油管及/或水管等连接处。本实施例的设计思路是先喷水，与盐雾混合，或者部分溶解盐垢，然后冲洗，冲洗用水可以适当增压，
在不溅射到其他电力设备的前提下清理干净海上风电用变压器的表面即可；配合热风吹干有利于避免淡化淡水残留形成腐蚀源。
51.在其中一个实施例中，步骤s510之后以及步骤s530之前，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s520，静置预定时间。在其中一个实施例中，预定时间为10秒、20秒、30秒、60秒、100秒、120秒、300秒或600秒等。在其中一个实施例中，采用淡化淡水自动清理海上风电用变压器，包括步骤：s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；s520，静置预定时间；s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图9所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，否则执行步骤s300；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；s520，静置预定时间；s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗。静置预定时间有利于前期喷水对于盐垢的溶解或使其溶胀，有利于被增压冲洗带走。
52.在其中一个实施例中，步骤s530之后，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s540，判断增压冲洗次数是否达到预设阈值，是则终止，否则返回执行步骤s510。在其中一个实施例中，预设阈值为1次、2次、3次、4次或5次等。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图10所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，否则执行步骤s300；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；s520，静置预定时间；s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗；s540，判断增压冲洗次数是否达到预设阈值，是则终止，否则返回执行步骤s510。这样可以充分利用多余风电，尽量清理干净海上风电用变压器，提升其抗腐蚀能力，在此前提下避免了由于盐雾所造成的变压器表面腐蚀问题，进而避免由于表面腐蚀所造成的密封及渗漏等问题，保证了变压器的安全运行，亦保证了变压器的正常使用寿命。
53.在其中一个实施例中，步骤s500之后，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s600，排出废水。在其中一个实施例中，步骤s500之后，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s600，发送完成清理信息。在其中一个实施例中，步骤s500之后，所述海上风电用变压器的清理方法还包括步骤：s600，排出废水，且发送完成清理信息。在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图11所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s400，否则执行步骤s300；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；s520，静置预定时间；s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗；s540，判断增压冲洗次数是否达到预设阈值，是则执行步骤s600，否则返回执行步骤s510；s600，排出废水；及/或，发送完成清理信息。这样的设计，有利于避免废水在塔架内部积聚而形成腐蚀源，亦可通过发送完成清理信
息通知管理人员、业务系统或者业扩系统。
54.为了维持淡化能力，避免反复清理，在本技术一个实施例中，一种海上风电用变压器的清理方法如图12所示，其包括步骤：s100，将海上风电用变压器安装于塔架底层或者将海上风电用变压器安装于其他电力设备的下方；s200，判断是否到达预定清理的时间周期，是则执行步骤s300，否则终止，不再执行步骤；s300，判断是否存在消纳能力不足，是则执行后续步骤；s400，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水；s510，将淡化淡水均匀喷洒于海上风电用变压器的表面上；s520，静置预定时间；s530，采用淡化淡水对海上风电用变压器进行增压冲洗；s540，判断增压冲洗次数是否达到预设阈值，是则执行步骤s600，否则返回执行步骤s510；s600，排出废水；及/或，发送完成清理信息。本实施例与图11所示实施例不同的是，当预定清理的时间周期及存在消纳能力不足两个条件同时满足时，才进行海水淡化及后续清理步骤，以避免过度消耗淡化资源，确保淡化能力长期使用。其余实施例以此类推，不做赘述。
55.在其中一个实施例中，一种海上风电用变压器，其采用任一实施例所述清理方法实现。在其中一个实施例中，所述海上风电用变压器具有执行任一实施例所述清理方法相应的功能结构。在其中一个实施例中，所述海上风电用变压器包括变压器本体及清理装置，所述清理装置用于在存在消纳能力不足时，采用风电供能，进行海水淡化，得到淡化淡水，且采用淡化淡水清理海上风电用变压器。其余实施例以此类推，不做赘述。这样的设计，利用了消纳能力不足的多余电力，结合海水淡化技术得到淡化后的海水作为淡化淡水，进一步利用变压器具有较好的绝缘防水设计，采用淡化淡水对变压器进行清理，有利于克服盐雾影响尤其是盐雾沉积于变压器表面形成盐垢，从而避免由于盐雾所造成的变压器表面腐蚀问题，进而避免由于表面腐蚀所造成的密封及渗漏等问题，保证了变压器的安全运行，亦保证了变压器的正常使用寿命。
56.需要说明的是，本技术的其它实施例还包括，上述各实施例中的技术特征相互组合所形成的、能够实施的海上风电用变压器及其清理方法。
57.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
58.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的专利保护范围应以所附权利要求为准。