变流器作为风力发电机组核心组成部分,起到变速恒频作用。变流器内部结构复杂,而且有很多大功率器件,这些器件在工作期间就会产生大量热量,如果热量得不到及时转移释放,变流器就很容易因为高温而出现故障。由于风电环境以及发电设备特殊性,变流器故障后的维护非常困难且费用昂贵。如果变流器稳定性差,频繁维护就会直接影响到风电发电效率。本文所涉及的10MW海上风力发电机是目前我国最大单机容量风电机组,该机组变流器发热量将比其他我国常规风电变流器发热量大得多,因此如何在有限的设备空间内提高变流器散热能力具有重要意义。设计出满足10MW变流器散热要求的冷却系统可以避免机组在大风满负荷运行时,变流器扼流线圈温度越过高限,触发风机故障停机,进而增加故障引起损失电量,减少了风机总发电量,降低了风电场经济效率。本文主要以10MW海上风电变流器冷却系统设计为研究对象。通过对变流器热源以及常规风电冷却系统的分析,采用一套内外双循环冷却系统对变流器进行降温。与常规风电变流器水冷系统相比,外循环冷却系统采用了双散热风扇以及板式换热器的新结构。在确立了系统方案后,论文对外循环冷却系统核心部件选型计算过程进行了研究,提出计算选型方法。在冷却控制系统设计研究部分,针对风电故障电压穿越要求以及风电变流器冷却系统常见故障,提出一套解决方案,即控制配电回路优化方案和散热风机、循环泵控制逻辑优化方案。最后,通过冷却系统试验以及运用验证了整个冷却系统设计的合理性。2020年7月12日,我国首台10MW海上风电机组在福建兴化湾成功并网发电。本文所研究的变流器冷却系统经过几个月调试运行等实际运用考验后,表明该冷却系统硬件配置合理,控制程序稳定可靠,成功解决了10MW海上风电变流器冷却问题,达到了预期的设计冷却参数要求。