用于紧凑型新能源场站的能效优化方法及平台与流程

本技术涉及场站级能效优化相关领域，尤其涉及用于紧凑型新能源场站的能效优化方法及平台。

背景技术：

1、紧凑型新能源场站中，设备密集布置，例如光伏逆变器、汇流箱、变压器、储能变流器等功率变换与传输设备在有限场地内紧邻安装，上游光伏逆变器排出的高温气流极易直接卷入下游汇流箱或储能变流器的进风口。当前，针对此类设备间热干扰问题，行业普遍采用独立调节各设备散热风扇转速或排热风机频率的方式，通过维持各设备自身温度在允许范围内来保障运行安全，各设备的散热控制逻辑相互独立，缺乏设备间的协同调节机制。然而，由于场站内设备空间间距狭小，各设备独立调节的散热气流在实际空间中相互干涉，导致上游排出的热气流与下游吸入的冷气流在有限空间内无序掺混，不仅削弱了各设备自身的散热效果，还造成散热风机的总能耗持续攀升，而设备实际进风温度并未得到有效降低，整体能效提升遇到瓶颈。

2、现阶段相关技术中，紧凑型新能源场站的能效优化存在无法根据上下游设备之间的实时热影响状态来协同调节导致整站能效提升受限的技术问题。

技术实现思路

1、本技术通过提供用于紧凑型新能源场站的能效优化方法及平台，通过采集排热与进风参数并生成状态矩阵，计算热气流传播的热滞留时间，基于温差和热滞留时间构建风险系数，当风险超标时生成协调控制指令，下发指令并迭代直至综合能效比停止增加等技术手段，解决了现有紧凑型新能源场站的能效优化存在的无法根据上下游设备之间的实时热影响状态来协同调节导致整站能效提升受限的技术问题，达到了根据上下游设备间的实时热影响状态实施协同调节以提升整站能效的技术效果。

2、本技术提供用于紧凑型新能源场站的能效优化方法，包括：采集上游设备排热口的排热温度、排热风速和排热空间指向角；同步采集下游设备进风口的进风温度和进风风速，生成热回灌关联状态矩阵；其中，所述上游设备和所述下游设备的空间间距小于第一阈值；根据所述热回灌关联状态矩阵，计算热气流从所述上游设备到达所述下游设备的热滞留时间；获取所述进风温度与环境温度的第一温差值，基于所述第一温差值和所述热滞留时间构建散热通道抢断风险系数；当所述散热通道抢断风险系数大于等于第二阈值时，生成降低所述下游设备散热气流强度和提高所述上游设备排热气流强度的协调控制指令；将所述协调控制指令下发至对应的气流调节执行机构，直至紧凑型新能源场站的综合能效比停止增加。

3、在可能的实现方式中，计算热气流从所述上游设备到达所述下游设备的热滞留时间，执行以下处理：获取所述上游设备的排热口与所述下游设备的进风口之间的空间直线距离；获取所述排热空间指向角与所述下游设备的进风口轴线之间的空间夹角，并根据所述空间夹角计算方向对准因子；获取环境横风速度和空气密度，得到热气流传播路径上的环境干扰因子；根据所述排热风速、所述空间直线距离、所述方向对准因子和所述环境干扰因子计算得到所述热滞留时间。

4、在可能的实现方式中，基于所述第一温差值和所述热滞留时间构建散热通道抢断风险系数，执行以下处理：获取所述排热温度与环境温度的第二温差值；将所述第一温差值与所述第二温差值的比值作为第一归一化因子；将所述热滞留时间与紧凑型新能源场站的预设特征时间常数的比值作为第二归一化因子；将所述进风风速与标准进风风速的比值作为下游吸风强度因子；将所述第一归一化因子、所述第二归一化因子和所述下游吸风强度因子加权求和，得到所述散热通道抢断风险系数。

5、在可能的实现方式中，生成降低所述下游设备散热气流强度和提高所述上游设备排热气流强度的协调控制指令，执行以下处理：获取所述下游设备的散热执行器的额定风速，根据所述进风风速与所述额定风速的比值，确定所述下游设备的散热负荷率；根据所述散热通道抢断风险系数和所述散热负荷率，计算所述下游设备的散热气流强度降幅；根据所述热滞留时间和所述散热负荷率，计算所述上游设备的排热气流强度升幅；根据所述散热气流强度降幅和所述排热气流强度升幅，生成所述协调控制指令。

6、在可能的实现方式中，生成降低所述下游设备散热气流强度和提高所述上游设备排热气流强度的协调控制指令，还执行以下处理：获取所述上游设备的功率变化趋势信号；基于所述功率变化趋势信号，当检测到所述上游设备在预设时间窗口内的功率上升斜率大于等于第三阈值时，获取预测热滞留时间；根据所述预测热滞留时间，计算散热气流强度预降幅和排热气流强度预升幅；根据所述散热气流强度预降幅和所述排热气流强度预升幅，生成预协调控制指令；在所述预测热滞留时间到达后，根据实测的热回灌关联状态矩阵对所述预协调控制指令进行修正。

7、在可能的实现方式中，直至紧凑型新能源场站的综合能效比停止增加，执行以下处理：在每个控制周期结束后，计算综合能效比，将当前周期的综合能效比与前一周期的综合能效比进行比较，得到能效增量；当连续n个控制周期的所述能效增量均小于第四阈值时，判定综合能效比停止增加，终止迭代；其中，n为预先标定的正整数。

8、在可能的实现方式中，直至紧凑型新能源场站的综合能效比停止增加，还执行以下处理：当所述综合能效比停止增加后，若所述散热通道抢断风险系数仍大于等于所述第二阈值，生成热屏障构建指令；根据所述热屏障构建指令，启动中间气流发生装置产生垂直于上游排热气流方向的气幕，直至所述综合能效比再次停止增加。

9、本技术还提供了用于紧凑型新能源场站的能效优化平台，包括：热回灌关联状态矩阵生成模块，用于采集上游设备排热口的排热温度、排热风速和排热空间指向角；同步采集下游设备进风口的进风温度和进风风速，生成热回灌关联状态矩阵；其中，所述上游设备和所述下游设备的空间间距小于第一阈值；热滞留时间计算模块，用于根据所述热回灌关联状态矩阵，计算热气流从所述上游设备到达所述下游设备的热滞留时间；散热通道抢断风险系数构建模块，用于获取所述进风温度与环境温度的第一温差值，基于所述第一温差值和所述热滞留时间构建散热通道抢断风险系数；协调控制指令生成模块，用于当所述散热通道抢断风险系数大于等于第二阈值时，生成降低所述下游设备散热气流强度和提高所述上游设备排热气流强度的协调控制指令；气流调节模块，用于将所述协调控制指令下发至对应的气流调节执行机构，直至紧凑型新能源场站的综合能效比停止增加。

10、拟通过本技术提出的用于紧凑型新能源场站的能效优化方法及平台，首先采集上游设备排热口的排热温度、排热风速和排热空间指向角；同步采集下游设备进风口的进风温度和进风风速，生成热回灌关联状态矩阵；其中，所述上游设备和所述下游设备的空间间距小于第一阈值，接着根据所述热回灌关联状态矩阵，计算热气流从所述上游设备到达所述下游设备的热滞留时间，然后获取所述进风温度与环境温度的第一温差值，基于所述第一温差值和所述热滞留时间构建散热通道抢断风险系数，当所述散热通道抢断风险系数大于等于第二阈值时，生成降低所述下游设备散热气流强度和提高所述上游设备排热气流强度的协调控制指令，最后将所述协调控制指令下发至对应的气流调节执行机构，直至紧凑型新能源场站的综合能效比停止增加。通过上述过程，本技术所提出的方法及平台达到了根据上下游设备间的实时热影响状态实施协同调节以提升整站能效的技术效果。