[发明专利]一种考虑风速的变压器绕组热点温度计算方法

权利要求书

1.一种考虑风速的变压器绕组热点温度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，引入风速修正因子，通过增加风速修正项e^-k·v，得到考虑风速影响的变压器顶层油温对环境温升为：

式中，v是环境中风速，k是确定的风速修正因子；

得到考虑风速影响的变压器热点温度对顶层油温的温升为：

Hg_rK^y×e^-k·v；  (2)

步骤S2，修正后的变压器负载率上升以及下降时的绕组瞬态热点温度的计算公式分别如式(3)和式(4)所示：

式中，θ_a为环境温度；Δθ_oi为初始顶层油温升；Δθ_or为额定损耗下顶层油温升；Δθ_hi为热点与顶层油温的初始梯度；R为变压器负载损耗和空载损耗比值；K为变压器负载率，x为变压器油指数，H为绕组热点系数，g_r为额定电流下绕组平均温度对油平均温度的梯度，y为绕组指数；f₁(t)、f₂(t)和f₃(t)均为时间的指数函数，三者的表达式为：

其中，k₁₁、k₂₁、k₂₂为热模型参数，τ_o为变压器油时间常数，τ_w为变压器绕组时间常数；

步骤S3，获得考虑风速的多工况下变压器热点温度变化数据集(t_i,T_i)，i＝1,2,…,n；其中t_i是第i个数据点对应的时间，T_i是第i个数据点对应的绕组热点温度；n为采集的数据集的总数；

步骤S4，采用粒子群算法对绕组瞬态热点温度的计算公式中的参数k₁₁,k₂₁,k₂₂,τ_o,τ_w,k进行寻优，得到最佳的参数k₁₁,k₂₁,k₂₂,τ_o,τ_w,k；

步骤S5，将得到的最佳的参数k₁₁,k₂₁,k₂₂,τ_o,τ_w,k代入步骤S2中的公式(3)～(7)中进行计算变压器绕组的负载率上升以及下降时的绕组瞬态热点温度。

2.根据权利要求1所述的一种考虑风速的变压器绕组热点温度计算方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

采用多物理场计算方法获取各工况对应的绕组温度在未来一段时间内变化的瞬态温升数据，进一步以Δt为间隔进行取值，获得考虑风速的多工况下变压器热点温度变化数据集(t_i,T_i)。

3.根据权利要求2所述的一种考虑风速的变压器绕组热点温度计算方法，其特征在于，所述未来一段时间为10小时。

4.根据权利要求2所述的一种考虑风速的变压器绕组热点温度计算方法，其特征在于，所述Δt＝5分钟。