基于偏航误差的风电机组的散热方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及风电机组技术领域，尤其涉及一种基于偏航误差的风电机组的散热方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.随着风电机组功率增大，齿箱、电机或变流器等发热元器件的发热量愈发增大，部分厂家采用空水冷系统散热，并将若干个散热板联成一排，置于机舱顶部的外界环境中，依靠自然风吹经内有冷却液的散热板实现对流换热。
3.风电机组运行时，由于偏航系统的作用，流经散热板的空气流先经过旋转叶片，因此风流受到叶片的扰动与阻挡才到达散热板，现有技术将所有散热板朝同一个方向，使得并非所有散热板都有最优散热效率。


技术实现要素：

4.本发明提供一种基于偏航误差的风电机组的散热方法、装置及电子设备，用以解决现有技术中无法实现风电机组在偏航状态下的各个散热板均具有最佳散热效率的缺陷，实现风电机组在偏航状态下的各个散热板均具有最佳散热效率。
5.本发明提供一种基于偏航误差的风电机组散热方法，包括：
6.实时获取风电机组的偏航误差角度；
7.根据所述偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角；
8.根据所述各个散热板的最优空气入流角设置所述各个散热板的角度。
9.根据本发明提供的一种基于偏航误差的风电机组散热方法，所述根据所述偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角，包括：
10.根据不同工况参数进行仿真，得到各个散热板的空气入流角集合；其中，所述工况参数包括所述风电机组的仿真偏航误差角度、所述风电机组的舱外空气密度、所述风电机组的舱外空气温度、所述风电机组的风轮转速、所述风电机组的叶片翼型、风速参数和时间参数；
11.根据预设规则在仿真偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角；
12.根据所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库；
13.根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
14.根据本发明提供的一种基于偏航误差的风电机组散热方法，所述根据所述偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角，包括：
15.获取所述风电机组的历史参数信息；其中，所述历史参数信息包括在不同时间参数下所述风电机组的历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合；
16.根据预设规则在所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中
确定各个散热板的最优空气入流角；
17.根据所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库；
18.根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
19.根据本发明提供的一种基于偏航误差的风电机组散热方法，所述实时获取风电机组的偏航误差角度之后，还包括：
20.在所述偏航误差角度大于预设阈值的情况下，将各个所述散热板的角度设置为预设角度。
21.本发明还提供一种基于偏航误差的风电机组散热装置，包括：
22.获取单元，用于实时获取风电机组的偏航误差角度；
23.确定单元，用于根据所述偏航误差角度在预设的数据库中确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角；
24.设置单元，用于根据所述各个散热板的最优空气入流角设置所述各个散热板的角度。
25.根据本发明提供的一种基于偏航误差的风电机组散热装置，所述确定单元具体用于：
26.根据不同工况参数进行仿真，得到各个散热板的空气入流角集合；其中，所述工况参数包括所述风电机组的仿真偏航误差角度、所述风电机组的舱外空气密度、所述风电机组的舱外空气温度、所述风电机组的风轮转速、所述风电机组的叶片翼型、风速参数和时间参数；
27.根据预设规则在仿真偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角；
28.根据所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库；
29.根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
30.根据本发明提供的一种基于偏航误差的风电机组散热装置，所述确定单元具体用于：
31.获取所述风电机组的历史参数信息；其中，所述历史参数信息包括在不同时间参数下所述风电机组的历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合；
32.根据预设规则在所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角；
33.根据所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库；
34.根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
35.根据本发明提供的一种基于偏航误差的风电机组散热装置，所述设置单元，还用于在所述偏航误差角度大于预设阈值的情况下，将各个所述散热板的角度设置为预设角度。
36.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于偏航误差
的风电机组散热方法的步骤。
37.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于偏航误差的风电机组散热方法的步骤。
38.本发明提供的基于偏航误差的风电机组的散热方法、装置及电子设备，通过实时获取风电机组的偏航误差角度，根据偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角，根据各个散热板的最优空气入流角设置各个散热板的角度，实现实时根据偏航误差角度调整各个散热板的角度，以使各个散热板的角度均为最优空气入流角，保证在风电机组在偏航状态下各个散热板对于空气都均有最好的迎风角度，达到最佳的散热效率。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
40.图1是本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热方法的流程示意图；
41.图2是本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热装置的结构示意图；
42.图3是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.在相关技术中，随着风电机组功率增大，齿箱、电机或变流器等发热元器件的发热量愈发增大，部分厂家采用空水冷系统散热，并将若干个散热板联成一排，置于机舱顶部的外界环境中，依靠自然风吹经内有冷却液的散热板实现对流换热。
45.风电机组运行时，由于偏航系统的作用，能让机舱始终对风，从而使得散热板始终迎着主风向，但是，流经散热板的空气流，先经过旋转叶片，因此风流是受到叶片的扰动与阻挡，才到达散热板。现有技术将所有散热板朝同一个方向，且与机舱迎风面平行，使得并非所有散热板都有最优散热效率。
46.如前所述，空气流经过散热板的空气入流角是动态变化的，且空气流流经每个散热板在不同风速、不同风轮转速下的空气入流角也都不同，本发明提供一种基于偏航误差的风电机组散热方法、装置及电子设备，使得在偏航状态下风电机组的散热片都具有最佳的散热效率。
47.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的基于偏航误差的风电机组的散热方法、装置及电子设备进行详细地说明。
48.本发明提供一种基于偏航误差的风电机组散热方法，如图1所示，包括：
49.s11、实时获取风电机组的偏航误差角度。
50.具体地，偏航误差角度可以通过风电机组的传感器直接获取。
51.s12、根据所述偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角。
52.具体地，可选的，可以根据偏航误差角度实时计算风电机组对应的哥哥散热板的最有空气入流角。可选的，可以预先设置数据库，数据库中存储有多个偏航误差角度的数据，以及每个偏航误差角度对应有风电机组的各个散热板的最优空气入流角的数据。根据上一步骤实时获取的风电机组的偏航误差角度在数据库中进行匹配，确定与之的各个散热板的最优空气入流角数据。
53.一个示例中，数据库可以如下表1所示。
54.表1、数据库表格
55.偏航误差角度各个散热板的最优空气入流角β1α11，α21
……
αm1β2α12，α22
……
αm2
…………
βnα1n，α2n
……
αmn
56.其中，β1、β2
…
βn表示不同的偏航误差角度，n表示第n个偏航误差角度；α11，α21
……
αm1表示偏航误差角度为β1的情况下，各个散热板的最优空气入流角，m表示第m个散热板。
57.s13、根据所述各个散热板的最优空气入流角设置所述各个散热板的角度。
58.具体地，根据上一步骤中匹配得到的各个散热板的最优空气入流角设置风电机组的每个散热板的角度，实现每个散热板均处于最优空气入流角的角度，以使流经每个散热板的风流的流量最大，达到最佳散热效率。
59.本发明实施例中，通过实时获取风电机组的偏航误差角度，根据偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角，根据各个散热板的最优空气入流角设置各个散热板的角度，实现实时根据偏航误差角度调整各个散热板的角度，以使各个散热板的角度均为最优空气入流角，保证在风电机组在偏航状态下各个散热板对于空气都均有最好的迎风角度，达到最佳的散热效率。
60.根据本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热方法，步骤s12 包括：
61.s21、根据不同工况参数进行仿真，得到各个散热板的空气入流角集合。
62.其中，所述工况参数包括所述风电机组的仿真偏航误差角度、所述风电机组的舱外空气密度、所述风电机组的舱外空气温度、所述风电机组的风轮转速、所述风电机组的叶片翼型、风速参数和时间参数。
63.具体地，可以根据不同的风电机组的仿真偏航误差角度、风电机组的舱外空气密度、风电机组的舱外空气温度、风电机组的风轮转速、风电机组的叶片翼型、风速参数和时间参数等参数进行仿真，确定与仿真偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合，空气入流角集合中包括多个空气入流角。
64.可选的，上述仿真的方法可以采用计算流体动力学 (computational fluid dynamics，cfd)的方法进行仿真。
65.s22、根据预设规则在仿真偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中
确定各个散热板的最优空气入流角。
66.具体地，对于仿真偏航误差角度，每个散热板均具有多个空气入流角，需要根据预设规则对这多个空气入流角进行一步筛选从中确定最优空气入流角。其中，预设规则可以根据需要进行设定。
67.可选的，可以设定预设规则，将仿真偏航误差角度对应的一个散热板的多个空气入流角进行求均值，将均值作为仿真偏航误差角度下，该散热板的最优空气入流角，进而得到仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角，进而得到不同仿真偏航误差角度下各个散热板的最优空气入流角。
68.可选的，可以设定预设规则，将仿真偏航误差角度对应的一个散热板的多个空气入流角按照从小到大或从大到小的顺序进行排列，将排列后的多个空气入流角的中位数作为该散热板的最优空气入流角，进而得到仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角，进而得到不同仿真偏航误差角度下各个散热板的最优空气入流角。
69.s23、根据所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库。
70.s24、根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
71.本发明实施例中，通过根据不同工况参数进行仿真，得到各个散热板的空气入流角集合，实现依据仿真得到空气入流角的数据，节省了风电机组进行实际应用测试的开销。根据预设规则在仿真偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角，实现对空气入流角集合中的多个空气入流角进行筛选，得到符合规则的最优入流角。进而根据仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库，根据偏航误差角度在数据库中匹配仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角，实现简便快速地生成得到仿真支持的数据库，提供了可靠的数据基础，依据数据库匹配的各个散热板的最优空气入流角具有更高的可靠性。
72.根据本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热方法，步骤s12 包括：
73.s31、获取所述风电机组的历史参数信息。
74.其中，所述历史参数信息包括在不同时间参数下所述风电机组的历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合。
75.具体地，可以获取风电机组的历史参数信息，根据历史参数信息确定在历史偏航误差角度下各个散热板的空气入流角。将不同时间且同一历史偏航误差角度下，每个散热板对应的多个空气入流角作为集合。
76.s32、根据预设规则在所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角。
77.具体地，对于历史偏航误差角度，每个散热板均具有多个空气入流角，需要根据预设规则对这多个空气入流角进行一步筛选从中确定最优空气入流角。其中，预设规则可以根据需要进行设定。
78.可选的，可以设定预设规则，将历史偏航误差角度对应的一个散热板的多个空气入流角进行求均值，将均值作为历史偏航误差角度下，该散热板的最优空气入流角，进而得到历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角，进而得到不同历史偏航误差角
度下各个散热板的最优空气入流角。
79.可选的，可以设定预设规则，将历史偏航误差角度对应的一个散热板的多个空气入流角按照从小到大或从大到小的顺序进行排列，将排列后的多个空气入流角的中位数作为该散热板的最优空气入流角，进而得到历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角，进而得到不同历史偏航误差角度下各个散热板的最优空气入流角。
80.s33、根据所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库。
81.s34、根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
82.本发明实施例中，获取风电机组的历史参数信息，根据历史参数信息确定在历史偏航误差角度下各个散热板的空气入流角集合，由于空气入流角集合是由历史参数信息确定得到的，具有极大的参考价值和指导意义。根据预设规则在历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角，实现对空气入流角集合中的多个空气入流角进行筛选，得到符合规则的最优入流角。进而根据历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库，实现简便快速地生成得到历史数据支持，具有较高参考价值和指导意义的数据库，提供了可靠的数据基础，依据数据库匹配的各个散热板的最优空气入流角具有更高的可靠性。
83.根据本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热方法，所述实时获取风电机组的偏航误差角度之后，还包括：
84.s14、在所述偏航误差角度大于预设阈值的情况下，将各个所述散热板的角度设置为预设角度。
85.具体地，可以将实时获取的偏航误差角度和预设阈值进行比对，在偏航误差角度大于预设阈值的情况下，可以确定此时风电机组已经严重偏航，此时可以将各个散热板的角度设置为预设角度。其中，预设阈值和预设角度可以根据实际需要进行设定。
86.本发明实施例中，在偏航误差角度大于预设阈值的情况下，风电机组已经严重偏航，此时，将各个散热板的角度设置为预设角度，节省了在数据库中根据偏航误差角度进行匹配的计算开销，直接将各个散热板的角度设置为预设角度。
87.下面对本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热装置进行描述，下文描述的基于偏航误差的风电机组散热装置与上文描述的基于偏航误差的风电机组散热方法可相互对应参照。
88.本发明还提供一种基于偏航误差的风电机组散热装置，如图2所示，包括：
89.获取单元21，用于实时获取风电机组的偏航误差角度；
90.确定单元22，用于根据所述偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角；
91.设置单元23，用于根据所述各个散热板的最优空气入流角设置所述各个散热板的角度。
92.本发明实施例中，通过实时获取风电机组的偏航误差角度，根据偏航误差角度确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角，根据各个散热板的最优空气入流角设置各个散热板的角度，实现实时根据偏航误差角度调整各个散热板的角度，以使各个散热
板的角度均为最优空气入流角，保证在风电机组在偏航状态下各个散热板对于空气都均有最好的迎风角度，达到最佳的散热效率。
93.根据本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热装置，所述确定单元22具体用于：
94.根据不同工况参数进行仿真，得到各个散热板的空气入流角集合；其中，所述工况参数包括所述风电机组的仿真偏航误差角度、所述风电机组的舱外空气密度、所述风电机组的舱外空气温度、所述风电机组的风轮转速、所述风电机组的叶片翼型、风速参数和时间参数；
95.根据预设规则在仿真偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角；
96.根据所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库；
97.根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述仿真偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
98.根据本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热装置，所述确定单元22具体用于：
99.获取所述风电机组的历史参数信息；其中，所述历史参数信息包括在不同时间参数下所述风电机组的历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合；
100.根据预设规则在所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的空气入流角集合中确定各个散热板的最优空气入流角；
101.根据所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角生成数据库；
102.根据所述偏航误差角度在所述数据库中匹配所述历史偏航误差角度对应的各个散热板的最优空气入流角。
103.根据本发明提供的基于偏航误差的风电机组散热装置，设置单元 23，还用于在所述偏航误差角度大于预设阈值的情况下，将各个所述散热板的角度设置为预设角度。
104.图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(communicationsinterface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行基于偏航误差的风电机组散热方法，该方法包括：实时获取风电机组的偏航误差角度；根据所述偏航误差角度在预设的数据库中确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角；根据所述各个散热板的最优空气入流角设置所述各个散热板的角度。
105.此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
106.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的基于偏航误差的风电机组散热方法，该方法包括：实时获取风电机组的偏航误差角度；根据所述偏航误差角度在预设的数据库中确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角；根据所述各个散热板的最优空气入流角设置所述各个散热板的角度。
107.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的基于偏航误差的风电机组散热方法，该方法包括：实时获取风电机组的偏航误差角度；根据所述偏航误差角度在预设的数据库中确定与风电机组对应的各个散热板的最优空气入流角；根据所述各个散热板的最优空气入流角设置所述各个散热板的角度。
108.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
109.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
110.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。