【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及風電，具體地涉及一種風電機組余熱回收利用方法及一種風電機組余熱回收利用系統。
技術介紹
1、隨著風電技術的不斷發展，風力發電機組的功率和規模逐漸增加，但其效率問題仍然面臨著諸多挑戰。在現有風電機組的運行過程中，發電機、齒輪箱、變流器等關鍵部件會在工作中產生大量熱量。這些熱量主要通過風冷或水冷的方式進行散熱，最終散發到機艙內，并通過自然對流排放到外界。然而，這種余熱處理方式存在顯著的能量浪費問題，尤其是在高海拔或冬季寒冷的地區，一些關鍵部件還需要額外的加熱器進行輔助加熱，這進一步增加了能耗，影響了系統整體的能源利用效率。
2、當前的散熱方案主要有以下幾個問題：首先，散熱系統只能單純地將熱量排放到周圍環境中，未能有效利用產生的余熱，導致大量的能量白白流失。其次，機艙內部溫度受余熱影響不斷升高，特別是在大兆瓦風電機組中，機艙的高溫可能會對其他部件的穩定運行產生負面影響，增加了設備的故障率和維護成本。此外，在冬季寒冷環境下，由于發電機和變流器等部件需要保持一定的工作溫度，現有方案通常采用獨立的加熱器進行加熱，這不僅導致了額外的電能消耗，而且增加了系統的復雜性和運行成本。
3、因此，現有風電機組的散熱與余熱管理方案存在以下缺陷：未能合理回收并再利用產生的余熱，導致能量利用率低；散熱方式單一，無法動態適應環境變化；同時，對寒冷環境的適應性不足，需要額外的能源投入來維持正常運行。為解決這些問題，亟需一種能夠高效回收風電機組余熱并將其再利用的系統，以提升能源利用效率，減少能耗，降低系統運行成本，并改善整體設
技術實現思路
1、本專利技術實施方式的目的是提供一種風電機組余熱回收利用方法及系統，以至少解決現有方案存在的能量利用率低和無法動態適應環境變化的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術第一方面提供一種風電機組余熱回收利用方法，所述方法包括：采集各目標工作設備的運行狀態信息，并基于所述運行狀態信息執行當前風電機組運行工況模擬；基于當前風電機組的運行工況，確定各目標工作設備的用能需求信息；基于余熱回收電能和各目標工作設備的用能需求信息執行余熱回收電能分配方案模擬；基于模擬獲得的余熱回收電能分配方案，執行余熱回收電能分配；其中，所述余熱回收電能基于在各產熱部件位置設置的余熱回收裝置采集的余熱轉化獲得。
3、可選的，所述各目標工作設備包括：動力設備、加熱設備、照明設備和儲能設備中的任意一種或多種；所述基于所述運行狀態信息執行當前風電機組運行工況模擬，包括：基于各運行狀態信息在預搭建的當前風電機組的數字孿生模型上，基于所述運行狀態信息模擬當前風電機組運行工況。
4、可選的，所述基于當前風電機組的運行工況，確定各目標工作設備的用能需求信息，包括：基于當前風電機組的運行工況，確定各目標工作設備的能源使用類型和對應的能源使用量；基于能源使用類型和對應的能源使用量，基于當前風電機組的數字孿生模型進行電能換算，獲得各目標工作設備的需求電量，作為各目標工作設備的用能需求信息。
5、可選的，所述基于能源使用類型和對應的能源使用量，基于當前風電機組的數字孿生模型進行電能換算，獲得各目標工作設備的需求電量，包括：將當前風電機組的余熱轉化裝置將余熱轉化為電能的轉換損耗作為對應各能源類型的第一損耗；將各目標工作設備基于電能轉化為對應能源使用類型的工作能源的損耗作為對應各能源類型的第二損耗；基于所述第一損耗和所述第二損耗在當前風電機組的數字孿生模型中進行對應各目標工作設備的需求電量模擬，獲得各目標工作設備的需求電量。
6、可選的，各產熱部件包括：發電機、齒輪箱、變流器、液壓系統、變壓器、制動系統和輔助冷卻裝置中的任意一種或多種。
7、可選的，所述基于余熱回收電能和各目標工作設備的用能需求信息執行余熱回收電能分配方案模擬，包括：基于余熱回收電能分配損耗最小為目標，以各目標工作設備的余熱回收電能分配量為變量構建對應的目標函數，表示為：
8、
9、其中，為第i個目標工作設備的余熱回收電能分配量；為第i個目標工作設備的能量轉換效率；為第i個目標工作設備的傳輸損耗系數；為第i個目標工作設備的分配權重；基于所述目標函數執行余熱回收電能分配方案模擬。
10、可選的，所述目標函數滿足以下約束：
11、
12、
13、其中，為余熱回收電能的總電量；為第i個目標工作設備的需求電量。
14、可選的，所述基于模擬獲得的余熱回收電能分配方案，執行余熱回收電能分配，包括：基于非線性規劃對所述目標函數執行求解，直到滿足迭代終止規則；基于最新迭代輪次的各目標工作設備的余熱回收電能分配量生成對應的余熱回收電能分配方案；基于所述余熱回收電能分配方案，將預設回收電能對應分配到各目標工作設備。
15、本專利技術第二方面提供一種風電機組余熱回收利用系統，所述系統包括：采集單元，用于采集各目標工作設備的運行狀態信息，并基于所述運行狀態信息執行當前風電機組運行工況模擬；處理單元，用于基于當前風電機組的運行工況，確定各目標工作設備的用能需求信息；方案模擬單元，用于基于余熱回收電能和各目標工作設備的用能需求信息執行余熱回收電能分配方案模擬；執行單元，用于基于模擬獲得的余熱回收電能分配方案，執行余熱回收電能分配；其中，所述余熱回收電能基于在各產熱部件位置設置的余熱回收裝置采集的余熱轉化獲得。
16、另一方面，本專利技術提供一種計算機可讀儲存介質，該計算機可讀存儲介質上儲存有指令，其在計算機上運行時使得計算機執行上述的風電機組余熱回收利用方法。
17、通過上述技術方案，本專利技術方案通過采集各目標工作設備的運行狀態信息，并基于這些信息執行當前風電機組運行工況的模擬，可以準確預測各設備的用能需求?；谶@些需求信息，結合余熱回收電能進行模擬和優化分配，能夠實現電能利用的合理化和高效化。最終，通過余熱回收裝置對產熱部件進行熱量回收，轉化為電能用于滿足各目標設備的需求，從而有效提升余熱的利用率，降低能源損耗，保障設備在不同工況下的穩定運行。
18、本專利技術實施方式的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
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1.一種風電機組余熱回收利用方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述各目標工作設備包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于當前風電機組的運行工況，確定各目標工作設備的用能需求信息，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于能源使用類型和對應的能源使用量，基于當前風電機組的數字孿生模型進行電能換算，獲得各目標工作設備的需求電量，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，各產熱部件包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于余熱回收電能和各目標工作設備的用能需求信息執行余熱回收電能分配方案模擬，包括：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述目標函數滿足以下約束：
8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于模擬獲得的余熱回收電能分配方案，執行余熱回收電能分配，包括：
9.一種風電機組余熱回收利用系統，其特征在于，所述系統包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，
...【技術特征摘要】
1.一種風電機組余熱回收利用方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述各目標工作設備包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于當前風電機組的運行工況，確定各目標工作設備的用能需求信息，包括：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于能源使用類型和對應的能源使用量，基于當前風電機組的數字孿生模型進行電能換算，獲得各目標工作設備的需求電量，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，各產熱部件包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：車帥，汪正軍，王峰，劉金鹿，朱桐，
申請(專利權)人：國電聯合動力技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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