[发明专利]一种配电变压器的经济运行控制方法

权利要求书

1.一种配电变压器的经济运行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取某区域在投切周期内每一时间段的预测负荷数据；

(2)使用非线性最小二乘法对所述预测负荷数据进行拟合，获得拟合余弦函数曲线；

(3)获取某区域参与投切的多个配电变压器独立运行和组合运行时的综合功率损耗；

(4)根据多个配电变压器独立运行和组合运行时的综合功率损耗与负荷的关系，获得临界负荷点；

(5)根据临界负荷点和拟合余弦函数曲线，获得所有投切点；

(6)计算所有投切点的投切成本和电价；

(7)根据所述投切成本和电价，利用概率直方图获取所有投切点的节电利润；

(8)根据所有投切点的节电利润，以及参与投切的多个配电变压器的投切次数，获得最佳的投切策略；

步骤(6)中所述的所有投切点的投切成本，利用三角形概率分布求取，所述的电价也利用三角形概率分布求取；

所述步骤(3)中参与投切的多个配电变压器为两台双绕组配电变压器，分别为第一配电变压器和第二配电变压器，所述步骤(3)中参与投切的多个变压器独立运行和组合运行时的综合功率损耗为：第一配电变压器独立运行时的综合功率损耗、第二配电变压器独立运行时的综合功率损耗和第一配电变压器与第二配电变压器并列运行时的综合功率损耗；

所述步骤(4)中，获得临界负荷点包括以下步骤：

A、获取参与投切的第一配电变压器和第二配电变压器的额定容量S_N、空载电流I₀、空载损耗P₀、短路电压U_k和短路损耗P_k；

所述额定容量S_N的计算公式为其中U_N为额定电压；I_N为额定电流；

所述空载电流I₀的计算公式为其中I₀％为空载电流所占的百分比，I_1N为第一配电变压器或第二配电变压器一次测的额定电流值；

所述空载损耗P₀是在额定电压下，配电变压器铁芯内无任何负载时的电流使得磁通发生周期性改变时所产生的损耗，计算公式为P₀＝P_h+P_b+P_s，其中P_h为磁滞损耗，P_b为涡流损耗，P_h和P_b两者之和由空载实验计算出，也称为基本铁损；Ps为附加损耗，取基本铁损的17％即可；

所述短路电压U_k的计算公式为其中，U_1N为第一配电变压器或第二配电变压器一次测的额定电压值；

所述短路损耗P_k的计算公式为P_k＝P_r+P_s＝I_1N²r₁+I_2N²r₂+P_s，其中Pr为基本短路损耗，Ps为附加损耗，I_1N为第一配电变压器或第二配电变压器一次测的额定电流值，r₁为第一配电变压器或第二配电变压器一次测的额定电阻值，I_2N为第一配电变压器或第二配电变压器二次测的额定电流值，r₂为第一配电变压器或第二配电变压器二次测的额定电阻值；

B、根据公式(1)～公式(2)计算参与投切的第一配电变压器和第二配电变压器的漏磁无功功率Q₀；漏磁无功功率Q₀的计算公式为：

Q0=S02-P02---(1);]]>

其中S₀的计算公式为

根据公式(3)～公式(4)计算参与投切的第一配电变压器和第二配电变压器的励磁无功功率Q_k；励磁无功功率Q_k的计算公式为

Qk=Sk2-Pk2---(3);]]>

其中S_k的计算公式为

C、根据公式(5)计算参与投切的第一配电变压器独立运行时的功率损耗ΔP_Z1，第二配电变压器独立运行时的功率损耗ΔP_Z2；

ΔPZ=P0Z+(SSN)2PKZ---(5)]]>

公式(5)中，S为第一配电变压器独立运行时的实际负载或者第二配电变压器独立运行时的实际负载；S_N为第一配电变压器额定容量或者第二配电变压器的额定容量；

公式(5)中，P_oz为第一配电变压器独立运行时的空载综合功率损耗或者第二配电变压器独立运行时的空载综合功率损耗；根据公式(6)进行计算，

P_0Z＝P₀+K_QQ₀+K_PP₀ (6)

公式(6)中，P₀与Q₀分别为配电变压器本身的空载损耗和漏磁无功功率；K_Q为无功功率经济当量，计算公式为ΔP_Q为配电变压器中无功损耗增长所引起的电力网中有功功率损耗的增加值；ΔΔQ为配电变压器无功功率损耗的增长值；K_p为有功功率经济当量，计算公式为ΔP_P为变压器之中有功损耗的增加所导致的电力网有功损耗的增加量；ΔΔP为变压器的有功功率损耗的增长值；

公式(5)中，P_kz为第一配电变压器独立运行时的负载综合功率损耗或者第二配电变压器独立运行时的负载综合功率损耗；根据公式(7)进行计算；

P_kZ＝P_k+K_QQ_k+K_PP_k (7)

公式(7)中P_k为参与投切的配电变压器的短路损耗，Q_k为配电变压器短路时的无功功率损耗即励磁损耗，计算公式为其中S_k的计算公式为

根据公式(8)计算第一配电变压器和第二配电变压器并列运行时的综合功率损耗ΔP_Z12；

ΔP_Z12＝ΔP_Z1+ΔP_Z2 (8)；

D、在同一负荷与损耗的坐标系中绘制参与投切的第一配电变压器独立运行时的综合功率损耗曲线、第二配电变压器独立运行时的综合功率损耗曲线以及第一配电变压器和第二配电变压器并列运行时的综合功率损耗曲线；

E计算临界负荷点；

当第一配电变压器独立运行时的功率损耗ΔP_Z1和第二配电变压器独立运行时的功率损耗ΔP_Z2相等时，求得第一临界负荷点S^1～2；

当第一配电变压器独立运行时的功率损耗ΔP_Z1和第一配电变压器和第二配电变压器并列运行时的综合功率损耗ΔP_Z12相等时，求得第二临界负荷点S^1～12；

当第二配电变压器独立运行时的功率损耗ΔP_Z2和第一配电变压器和第二配电变压器并列运行时的综合功率损耗ΔP_Z12相等时，求得第三临界负荷点S^2～12。