[发明专利]一种配电变压器经济运行判据算法系统

说明书

技术领域

本发明涉及软硬件设计，嵌入式系统，电力配电变压系统，并涉及到工业自动化控制技术，具体为一种配电变压器经济运行判据算法系统。

背景技术

目前，在两台变压器供电系统中，主要手段是事先估算负荷量，采用容量相等或不等的两台或多台变压器，按特定的组合模式运行，或采用定时投切的方式，使变压器运行趋于合理，而投切操作多数是派人员到现场操作，因为实际用电负荷波动频繁，定时投切的方式不能动态跟踪，经常需要人工调整，工作量太大，难以掌握准确负荷变化趋势而及时调整。现阶段，电力系统非常缺乏实用的变压器经济运行自动投切装置，不能自适应，适用面窄。

配电变压器在运行过程中将产生两种损耗，即铁耗与铜耗，铁耗与变压器负荷大小无关，其数值与电压的平方成正比，铜耗与变压器负荷电流的平方成正比。运行变压器的损耗除铁耗外，还包括有功损耗、无功损耗，因此，为了达到电网节能降耗的目的，一个重要措施就是根据变压器负荷的变化，适时的切除轻载变压器，和适时的投入停运变压器以迎接负荷的增长，达到变压器的经济运行。变压器经济运行的概念是：装有备用变压器的用电单位，应优先选择功率损耗小的变压器投入运行，有多台变压器并列运行或分列运行的变电所，应按负载变化规律，选择最佳组合方式运行；在安全、经济、合理的条件下，使变压器在经济运行区的优选运行段内工作，使变压器经济运行，要实现变压器的经济运行，就必须求出变压器经济运行参量判据及变压器投切时机。

配电变压器经济运行判据计算方式主要是依据GB/T 13462-2008《电力变压器经济运行》标准规定的计算方法，但该计算方法仅给出理论计算公式，电网实际运行的变压器由于技术参数的不同，按公式计算求解时，可能会遇见方程式无解(即虚根或无穷大值)，或计算结果超出变压器的额定值(SN)范围(即越限)，导致求解无效。实现配电变压器经济运行根据经济运行判据进行投切变压器时，当供电负荷在临界功率定值上下波动时会导致变压器的频繁投切，其结果会诱发系统的扰动，影响变压器的使用寿命，危害用电设备的使用安全，也会导致断路器的损坏。为避免出现在临界功率定值上下波动时导致频繁投切，目前最好的方法是采用短期负荷预测，但是，现阶段还没有出现一种较理想的负荷预测方法，来满足对变化频繁、幅度大、突发性较强、随机性较大的供电负荷的预测，由于预测的精度低导致负荷预测值无实际使用价值，因此，必须寻求新的计算方法来解决此类难题。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种配电变压器经济运行判据算法系统。

本发明的具体技术方案如下：

全面构建两台配电变压器经济安全运行约束条件，以变压器运行综合功率损耗最小为目标，计及负载波动的影响，引入负载波动系数做动态计算，并将计算结果与构建的配电变压器安全运行的约束条件进行比较和修正，求出变压器经济运行模式参量判据及变压器投切时机，配电变压器经济安全运行约束条件构建方法是：

(1)对配电变压器经济运行理论计算值大于变压器额定容量值时进行修正，修正结果满足变压器安全运行模式参量判据；

(2)对配电变压器经济运行理论计算值出现虚根或无穷大值时等无解时，根据变压器实际供电负荷大小，依据动态损耗曲线，在变压器供电负荷在其额定值范围内，求出配电变压器经济运行模式参量判据；

配电变压器经济运行理论计算值计算方法如下：两台变压器分别为A和B，其运行方式有A变压器单独运行带所有负荷，B变压器单独运行带所有负荷，A、B变压器同时运行共同带所有负荷，ΔP_OAZ、ΔP_OBZ ΔP_OABZ为变压器A运行、B运行、AB同时运行的空载综合损耗，ΔP_AZ、ΔP_BZ ΔP_ABZ分别为变压器A运行、B运行、AB同时运行的综合损耗，Sa_b为变压器A和B之间综合功率临界负载功率，Sa_ab为变压器A和变压器AB之间综合功率临界负载功率，Sb_ab为变压器B和变压器AB之间综合功率临界负载功率，S为实际负荷，根据A、B变压器运行损耗特征曲线可知，当供电负荷＜Sa_b时，变压器A单独运行最经济，当负荷Sa_b＜S＜Sb_ab时，变压器B单独运行最经济，当负荷S＞Sb_ab时，变压器A、B同行运行最经济。

配电变压器安全运行的约束条件共有如下7个：S为实际运行负荷，SNA为变压器A的额定容量值，SNB为变压器B的额定容量值；