一种整流柜机组智能监测及温控系统的制作方法

本发明涉及整流柜温度控制，具体涉及一种整流柜机组智能监测及温控系统。

背景技术：

1、整流柜是用于将交流电变为直流电的功率设备。整流柜采用同相逆并联三相桥式整流电路结构。其基本原理：把两个相同三相桥式整流联结，从结构上按相序相同、相位相差180度和正、负直流排仅仅排列在一起，构成自二次绕组直到整流臂的两组相反极性引线尽可能靠近的配置，其通过的电流在任何瞬间都大小相等、方向相反，使各自所产生的交变磁通在两逆并导体的外部相互抵消之机理，从而大大减少各部分线路电抗，并增加相间阻抗的对称性，从基本上解决了大电流的交变磁通所引起的壳体局部过热，电抗压降增大，并联元件均流下降，损耗增大等特殊问题，有利于提高机组效率与功率因数；

2、由于整流柜中安装有大量电器元件，运行过程中产生热量引起整流柜内温度升高，不仅影响各部件工作效率，也会减短其使用寿命，因此整流柜的效应热性能就显得尤为重要；

3、目前，整流柜的冷却装置往往采用水冷式或风冷式结构，采用纯水冷却器供冷水冷却元器件；而对整流柜内温度进行监测并冷却的方式存在两种，一种是基于整流柜内元件个体，采用荧光光纤测温装置，每个整流柜安装一套独立的荧光光纤测温装置，光纤测温装置由一体式端子箱组成，嵌有10寸液晶显示配，内部由12套6路的光纤变送器组成，每套变送器监测一个二极管组，实时传输整流柜内每一个元件的温度，当监测到某一个元件的温度达到预设定值时，整流柜开启冷却循环装置，对整流柜内每一个元件的温度进行冷却，这样的方式，固然可以对达到预设定值的元件进行冷却，且采用循环冷却的方式降低了该元件对其他元件的影响，但是，更多的元件实际上不需要降低温度，采用这样的方式将会导致冷却资源的不合理利用；

4、另一种方式是基于整流柜内整体温度继续监测，当整流柜内的温度达到预设定值时，开启冷却循环装置，对整流柜内整体温度进行冷却降低，某一个元件温度升高，可能对整流柜内整体温度影响不强烈，这将会导致该元件以及其附近元件的工作效率降低；

5、为了解决上述问题，本发明提出了一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种整流柜机组智能监测及温控系统，目的是为了解决现有技术中当监测到某一个元件的温度达到预设定值时，整流柜开启冷却循环装置导致冷却资源的不合理利用，当对整流柜内整体温度进行冷却降低，某一个元件温度升高，可能对整流柜内整体温度影响不强烈，这将会导致该元件以及其附近元件的工作效率降低的问题；

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种整流柜机组智能监测及温控系统，包括：

4、监测终端，所述监测终端包括若干个监测模块，一个所述监测模块对应监测整流室内一个整流柜，所述监测模块用于对整流柜内各个元件的温度进行监测并依据其生成整流柜的元件温度数据；

5、数据分析模块，周期性对整流室内整流柜的元件温度数据进行分析，具体分析步骤如下：

6、s31：首先选定整流室内一个整流柜为待平衡整流柜，获取待平衡整流柜中所有元件，将待平衡整流柜内所有元件标记为a1、a2、...、aa，a≥1；

7、s32：以待平衡整流柜内一角为坐标原点，建立x-y-z三维空间坐标系；

8、s33：进行平衡段划分，将一个平衡周期划分为b个等时长的平衡段，将一个平衡周期的b个平衡段标记为b1、b2、...、bb，b≥1；

9、一个所述完整的平衡周期是从待平衡整流柜内装配的循环纯水冷却装置开始工作的前p1时间开始，到循环纯水冷却装置停止工作结束，所述p1为预设时间；

10、s34：按照第一筛选规则筛选获取待冷却平衡段e1、e2、...、ed,1≤d<b；

11、s35：按照第二筛选规则筛选获取待平衡整流柜中所有元件a1、a2、...、aa在该平衡周期内的所有基点元件h1、h2、...、he，1≤e≤a，和基点元件对应的基点温度i1、i2、...、ie，延展值f1、f2、...、fe，具体规则如下：

12、s351：获取待平衡整流柜内元件a1在待冷却平衡段e1、e2内温度平均值f1、f2；

13、利用公式g1=f2-f1计算获取元件a1在待冷却平衡段e1、e2内温度平均值f1、f2的差值g1，将其重新标定为元件a1在待冷却平衡段e1的越点判定值；

14、s352：按照s351，依次计算获取元件a1在待冷却平衡段e1、e2、...、ed-1的越点判定值g1、g2、...、gd-1，所述g2、g3、...、gd-1分别为元件a1在待冷却平衡段e2和e3、...、ed-1和ed的差值；

15、s353：将g1和p3进行大小比较，所述p3为预设基点元件判定差值：

16、若g1>p3，则将元件a1标定为基点元件，重新标记为h1，将待冷却平衡段e1的温度平均值重新标定为基点元件h1的基点温度，依据待冷却平衡段e1的下标，获取基点元件h1的延展值f1，此时f1=1；

17、若g1≤p3，则按照越点判定值g1、g2、...、gd-1的顺序依次将越点判定值g1、g2、...、gd-1和p3进行大小比较，如果出现某一个越点判定值大于p3，则将元件a1标定为基点元件，重新标记为h1，将大于p3的该越点判定值对应的待冷却平衡段的温度平均值重新标定为基点元件h1的基点温度i1，依据该越点判定值对应的待冷却平衡段对应在待冷却平衡段e1、e2、...、ed中的下标，获取基点元件h1的延展值f1；

18、如果越点判定值g1、g2、...、gd-1和p3进行大小比较完成，未出现大于p3的越点判定值，则不做任何处理；

19、s354：按照s351到s353计算获取待平衡整流柜中所有元件a1、a2、...、aa在该平衡周期内的所有基点元件h1、h2、...、he，1≤e≤a；和基点元件对应的基点温度i1、i2、...、ie，延展值f1、f2、...、fe；

20、s36：获取待平衡整流柜中所有元件a1、a2、...、aa中在该平衡周期内除了基点元件h1、h2、...、he外的所有元件，重新标定为基点效应元件，重新标记为j1、j2、...、jg，1≤g≤a-e；

21、s37：按照第三筛选规则筛选获取基点效应元件j1、j2、...、jg的基点作用列表k1、k2、...、kg；

22、s38：按照一定的生成规则生成当前平衡周期待平衡整流柜内基点效应元件j1、j2、...、jg的效应评度表；

23、s39：按照s33到s38计算获取m个平衡周期待平衡整流柜内的所有基点效应元件的效应评度表，所述m个平衡周期是从当前平衡周期开始向过去回溯m个平衡周期；

24、若存在基点效应元件的效应评度表有多个，则将该基点效应元件的多个效应评度表进行聚合生成新的效应评度表；

25、中控模块，对整流室内整流柜的温度进行控制并向整流室内的管理人员进行告警，所述中控模块包括温控单元，所述温控单元中存储有整流室内所有整流柜内元件的效应评度表，所述效应评度表中包含基点元件字段和效应评度等级字段；

26、所述基点元件字段中存储有基点效应元件的基点作用列表内所有基点元件，所述效应评度等级字段中存储有基点元件对应的效应评度等级，所述效应评度等级划分为3个等级，1级最高，3级最低。

27、进一步的，所述基点效应元件的多个效应评度表聚合生成新的效应评度表的具体步骤如下：

28、s41：创建一个新的效应评度表，增加1级权重、2级权重和3级权重字段；

29、s42：将基点效应元件多个效应评度表中的数据整合到新的效应评度表内，若出现效应评度表中基点元件对应的效应评度等级有多个，则将该基点元件对应的效应评度等级最高的填入效应评度等级字段，将效应评度等级为1级的数量填入1级权重字段中，效应等级为2级的数量填入2级权重字段中，效应等级为3级的数量填入3级权重字段中。

30、进一步的，所述整流室中各个整流柜内都装配有一个循环纯水冷却装置，所述循环纯水冷却装置的冷却母线流经过整流柜内各个元件。

31、进一步的，所述温控单元按照一定的判定规则对当前整流柜内循环冷却装置是否开启进行判定，具体判定规则如下：

32、s11：获取当前时刻该整流柜内所有元件的温度标记为o1、o2、...、oo,o≥1；

33、s12：按照一定的判定计算规则获取温度为o1元件的效应影响值，具体如下：

34、s121：若o1>p5，在温控单元中查询是否存在温度为o1的元件的效应评度表，所述p5为预设比较阈值：

35、若存在，则获取该元件的效应评度表中效应评度等级为1级的基点元件，标记为q1、q2、...、qq，1≤q≤o；

36、获取r个间断周期基点元件q1、q2、...、qq的温度效应值的平均值r1、r2、...、rq，所述间断周期是从当前周期开始向过去回溯r个间断周期；

37、利用公式计算获取温度为o1元件的效应影响值t1；

38、若不存在，则将该温度为o1元件的效应影响值赋值为u1，所述u1为预设值；

39、s122：反之，则将该温度为o1元件的效应影响值赋值为u2，所述u2为预设值；

40、s13：按照s11到s12计算获取当前时刻该整流柜内元件对应的效应影响值，重新标记为w1、w2、...、wo；

41、s14：利用公式计算获取当前时刻该整流柜内元件的冷却启停值x；

42、s141：若x≥p6，所述温控单元开启循环纯水冷却装置对整流柜内元件进行降温并开始计时，并在y1时间后计算整流柜内元件的冷却启停值，所述y1为预设延缓测算时间：

43、若判定还需开启循环冷却装置，所述温控单元生成告警指令，若判定不需开启循环冷却装置，则不做任何处理；

44、s142：反之，则不做任何处理，所述p6为预设冷却开启阈值。

45、进一步的，所述中控模块还包括告警单元，所述告警单元对整流室内管理人员进行声音和短信方式进行告警。

46、进一步的，所述s34，筛选获取待冷却平衡段e1、e2、...、ed的第一筛选规则具体如下：

47、s341：获取待平衡整流柜内元件a1、a2、...、aa在平衡段b1内的温度平均值的最大值，将其重新标定为温度效应值，标记为c1，所述元件在平衡段b1内的温度平均值指代的是该元件在平衡段b1内的平均温度；

48、s342：依据s341，获取待平衡整流柜内元件a1、a2、...、aa在平衡段b1、b2、...、bb内的温度效应值c1、c2、...、cb；

49、s343：依次将温度效应值c1、c2、...、cb和p2进行大小比较，获取温度效应值c1、c2、...、cb中所有大于p2的温度效应值，将其重新标记为d1、d2、...、dc，1≤c≤b，所述p2为预设效应比较值；

50、s344：依据温度效应值dmax对应的平衡段在平衡段b1、b2、...、bb中的位置，获取包括温度效应值dmax对应平衡段在内的，该平衡段之前的所有平衡段，将其重新标定为待冷却平衡段，标记为e1、e2、...、ed,1≤d<b。

51、进一步的，所述s37，筛选获取基点效应元件j1、j2、...、jg的基点作用列表k1、k2、...、kg的第三筛选规则如下：

52、s371：创建基点作用列表k1，初始的k1=[]；

53、获取基点元件h1和基点效应元件j1对应在x-y-z三维空间坐标系中的空间坐标，分别标记为(hx1,hy1,hz1)和(jx1,jy1,jz1)；

54、s372：利用公式计算获取基点元件h1和基点效应元件j1的空间距离l1；

55、s373：若l1<p4则将基点元件h1添加入k1中，此时k1=[h1]，所述p4为预设空间距离阈值，反之，则不做任何处理；

56、s374：按照s371到s373依次计算基点元件h1、h2、...、he和基点效应元件j1的空间距离l1、l2、...、le并依次将其和p4进行判定，获取最终的基点作用列表k1；

57、s375：按照s371到s374计算获取基点效应元件j1、j2、...、jg的基点作用列表k1、k2、...、kg。

58、本发明的有益效果：

59、（1）本发明通过设置监测终端，对整流室内每一个整流柜内的元件温度进行实时监测，数据分析模块对整流室内循环纯水冷却装置开启前一段时间各个元件的温度的变化进行分析，基于元件在整流柜内的空间距离，生成元件的效应评度表，温控单元基于当前时刻元件的温度和其对应的效应评度表，计算当前时刻该整流柜的冷却启停值，并对其进行判断是否开启循环纯水冷却装置，一方面避免了基于单个达到预设温度元件开启循环纯水冷却装置导致冷却资源不合理利用情况的发生，另一方面降低了元件温度未及时冷却导致其他元件工作效率受到影响的风险；

60、（2）本发明设置温控单元对冷却过程中的整流柜内温度进行判定，基于判定结果生成告警指令，告警单元对整流室内管理人员进行告警，保证了整流室内整流柜的安全。