[发明专利]一种变压器温度控制器及控制方法

权利要求书

1.一种变压器温度控制方法，通过温度控制器实现，所述温度控制器包括用于获取影响变压器温度变化的参数数据并对数据进行融合的数据融合单元(1)、根据数据融合单元(1)输出的数据控制变压器冷却装置的自主控制单元(2)和用于驱动保护变压器冷却装置的自适应保护单元(3)，以及人机交互单元(4)和通信单元(5)；所述数据融合单元(1)、自适应保护单元(3)、人机交互单元(4)和通信单元(5)均与自主控制单元(2)相接，所述人机交互单元(4)和通信单元(5)均与数据融合单元(1)相接，其特征在于，控制方法包括以下步骤：

步骤一、所述数据融合单元(1)获取影响变压器温度变化的三相负载电流数据并对数据进行融合处理，得到数据融合后的负载电流数据I_f；

步骤二、所述数据融合单元(1)根据公式K_i＝I_f/I_e计算负载系数K_i,其中，I_e为额定电流数据；

步骤三、所述数据融合单元(1)获取影响变压器温度变化的环境温度数据和变压器温度数据并对数据进行融合处理，得到数据融合后的环境温度数据θ_b和变压器温度数据θ_a；

步骤四、所述数据融合单元(1)根据公式Δθ_h＝H*G_r*K_i计算热点温升Δθ_h，其中，H为热点系数，G_r为铜油温差；

步骤五、所述数据融合单元(1)根据公式θ_y＝θ_a+6K_i+θ_b/10计算变压器预控温度θ_y；

步骤六、所述数据融合单元(1)统计θ_b在ΔT温度变化范围内的持续时间T_b；

步骤七、所述数据融合单元(1)对变压器预控温度θ_y与目标温度θ_m进行比较，当θ_y≥θ_m时，数据融合单元(1)将Δθ_h、θ_a、θ_b和T_b，传输至自主控制单元(2)；当θ_y＜θ_m时，数据融合单元(1)与自主控制单元(2)不通信；

步骤八、所述自主控制单元(2)根据实时接收到的Δθ_h、θ_a、θ_b和T_b，从预设分组及分类内提取控制参数，所述预设分组及分类为根据环境温度变化范围和持续时间，分为多组，每组内根据热点温升变化率，分为两类，每组每类内对应一组控制参数u、v、w；

根据环境温度θ_b变化范围和持续时间T_b预先进行分组，并为每个组附加时钟标志，当θ_b＞39℃，T_b≥2小时设为1组，当37℃＜θ_b≤39℃，T_b≥2小时设为2组，当35℃＜θ_b≤37℃，T_b≥2小时设为3组，当33℃＜θ_b≤35℃，T_b≥2小时设为4组，当31℃＜θ_b≤33℃，T_b≥2小时设为5组，当29℃＜θ_b≤31℃，T_b≥2小时设为6组，当27℃＜θ_b≤29℃，T_b≥2小时设为7组，当25℃＜θ_b≤27℃，T_b≥2小时设为8组，当23℃＜θ_b≤25℃，T_b≥2小时设为9组，当21℃＜θ_b≤23℃，T_b≥2小时设为10组，当19℃＜θ_b≤21℃，T_b≥2小时设为11组，当17℃＜θ_b≤19℃，T_b≥2小时设为12组，当15℃＜θ_b≤17℃，T_b≥2小时设为13组，当13℃＜θ_b≤15℃，T_b≥2小时设为14组，当θ_b≤13℃，T_b≥2小时设为15组；每组内，根据热点温升变化率进行分类，将阶跃变化分为1类；将稳态变化分为2类；对应每组的每类内，设置有不同的控制参数u、v、w，所述u、v、w的初值均为1；

步骤九、所述自主控制单元(2)根据公式L₁＝Y*60/n计算油温变化率L₁，其中，Y为油温的给定变化量，n是自主控制单元(2)从接收到的当次变压器温度数据θ_a开始，到θ_a增加或减小Y时止，接收数据的个数；自主控制单元(2)根据公式L₂＝R*60/m计算热点温升变化率L₂，其中，R为热点温升的给定变化量，m是自主控制单元(2)从接收到的当次热点温升Δθ_h开始,到Δθ_h增加或减小R时止，接收数据的个数；自主控制单元(2)根据公式D_j＝u*(80-θ_b)/F_z计算单台冷却装置降温量D_j，其中，F_z为冷却装置总数；

步骤十、所述自主控制单元(2)根据公式T_s＝v*D_j/2*(L₁+L₂)计算冷却装置的启动延时T_s；自主控制单元(2)根据公式T_d＝w*T_w*2计算冷却装置启动的间隔延时T_d，其中，T_w为冷却装置起动时间；

步骤十一、所述自主控制单元(2)计算变压器温度θ_a与单台冷却装置降温量D_j的和值，将该和值与目标温度θ_m进行比较，当θ_a+D_j≥θ_m时，自主控制单元(2)经过T_s，启动一台冷却装置，执行步骤十二；当θ_a+D_j＜θ_m时，返回步骤八；

步骤十二、所述自主控制单元(2)再经过T_d，对变压器温度θ_a与目标温度θ_m进行比较，当θ_a-θ_m≤b时，执行步骤十三；当θ_a-θ_m＞b时，对预设分组及分类内的控制参数u、v、w进行调整，返回步骤八，其中，b为允许控制温度变化范围数据；

步骤十三、所述自主控制单元(2)继续对变压器温度θ_a与目标温度θ_m进行比较，当θ_a-θ_m≤0时，关停一台冷却装置后，返回步骤八；当θ_a-θ_m＞0时，返回步骤八。