一种优化配电变压器运行的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种优化配电变压器运行的控制方法，属于配电变压器领域，旨在提供考虑负荷运行等因素变化的条件下，优化解决配电变压器运行功率损耗的问题。通过考虑其实际运行电压和电力变压器的使用寿命对变压器的功率损耗的影响，并考虑变压器接入配电网的时间和电力负荷计划两个因素来最终确定变压器的优化运行，提高配电变压器运行效率，从而提升电力系统整体运行效率；对有季节性负荷变化的配电房，可显著降低配电变压器的功率损耗和能量损耗，从而对配电网变压器的运行效率的提高具有重要的意义。有重要的意义。有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种优化配电变压器运行的控制方法


[0001]本专利技术涉及配电变压器装置或系统领域，更具体地，涉及一种配电变压器的控制方法。

技术介绍

[0002]电力系统中产生功率损耗的关键设备是发电机、输电线路和变压器；因此，当这些设备以最大的效率和最小的运行成本运行时，就能实现最大的电力系统综合效益。近年来，随着我国经济的快速发展，工厂、企业、商场等用电量与日俱增，从而电网的高效运行日益受到重视。而变压器在电力系统中的损耗占比高，变压器的运行效率直接影响到电力系统的效益。变压器被认为是静态设备，设计寿命通常为20年或更长。变压器主要有电力变压器、配电变压器和小型变压器，除了小型变压器之外，电力变压器和配电变压器的效率通常在95％到98.5％之间，对于大型变压器来说其效率甚至更高。此外，在一个电力系统中安装有大量的变压器，使得变压器的运行效率成为整个系统运行效率要考虑的重要问题。
[0003]如中国专利文献CN113258682B，一种优化变压器运行的智能控制方法及系统，获得第一变压器中影响特征信息的参数信息，根据第一优化结果，对第一变压器进行优化，获得第二变压器，以解决优化变压器运行过程中智能化低的问题。但是，由于该技术方案未考虑负荷运行的变化等因素引起的变压器运行功率损耗的问题，不适合应用于配电变压器的运行优化。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是在考虑负荷运行等因素变化的条件下，优化解决配电变压器运行功率损耗的问题，从而提高配电变压器运行效率。本专利技术旨在提供一种优化变压器运行，考虑其实际运行电压和电力变压器的使用寿命对变压器的功率损耗的影响，并考虑了变压器接入配电网的时间和和电力负荷计划两个因素来最终确定变压器的优化运行，从而提高电力系统整体运行效率。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种优化配电变压器运行的控制方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1：判断当前运行的配电变压器负载率是否低于最优负载率值；负载率为变压器实际容量与额定容量的比值。
[0007]S2：若是，则建立配电变压器的功率损耗模型，以配电变压器功率损耗最小为目标，得到最小负载率；调整配电变压器的运行状态，使负载率接近最优负载率。
[0008]S3：测得空载损耗实际值，测得空载损耗推断值，测得短路损耗值。
[0009]S4：考虑实际运行电压、配电变压器使用寿命、配电变压器接入配电网的时间和电力负荷计划，建立配电变压器的能量损耗模型，得到最优负荷值，得到最佳长期负载率。
[0010]S5：根据最佳长期负载率调节配电变压器运行状态。
[0011]该方法通过以变压器功率损失最小为目标，考虑其实际运行电压和电力变压器的
使用寿命对变压器的功率损耗的影响，并考虑了变压器接入配电网的时间和和电力负荷计划两个因素来最终确定变压器经济运行的方式。
[0012]进一步地，步骤S1所述配电变压器的最优负载通过式子表示：
[0013][0014]其中，S
B
为变压器的额定容量；S
OPT
为变压器经济运行的最优容量；ΔP
NL
为变压器的空载损耗；ΔP
SL
为变压器的短路损耗；
[0015]配电变压器的最优负载率k
L
为配电变压器的最佳负载与其额定容量的比值，通过以下式子表示：
[0016][0017]利用上式计算时，由于配电变压器的空载损耗和短路损耗的比值在3.3
‑
5.0之间变化，因此，配电变压器的负载率一般比较低，在0.45
‑
0.55之间变化。当前运行的配电变压器负载率一般要比最优负载率值要低，且其大多数运行状态在非最优运行方式下。
[0018]进一步地，步骤S2所述的配电变压器的功率损耗模型为：
[0019][0020]其中，U是变压器高压侧端口的实际电压，单位为kV；U
B
是变压器高压侧端口的额定电压。
[0021]进一步地，步骤S4所述的配电变压器的能量损耗模型由配电变压器在运时间和负荷计划的形态系数确定，为：
[0022][0023]其中，T
Y
是变压器每年的运行时间，单位为小时；τ是变压器最大功率损耗运行时的时间，其由实际负荷计划值或者由最大负荷小时数来确定，单位为小时。
[0024]进一步地，所述的变压器最大功率损耗运行时间为：
[0025]τ＝LSF
·
T
[0026][0027]其中，LSF是负荷损失因数，系数k取值为0.33，T取值为8760小时。
[0028]进一步地，所述的最优负荷值为：
[0029][0030]其中，S
B
为变压器的额定容量；S
OPT
为变压器经济运行的最优容量；ΔP
NL
为变压器的空载损耗；ΔP
SL
为变压器的短路损耗，T
Y
是变压器每年的运行时间；τ是变压器最大功率损耗运行时的时间。
[0031]进一步地，所述的空载损耗推断值仅考虑使用寿命超过20年的配电变压器，计算
其空载损耗时应在20年以上的每一年运行中增加1.75％，其模型为：
[0032]ΔP
NL,LT
＝ΔP
NL
[1+0.0175(T
LT
‑
20)][0033]其中，T
LT
为变压器的服役年限，单位为年。
[0034]进一步地，步骤S4所述的最佳长期负载率为：
[0035][0036]U是变压器高压侧端口的实际电压，单位为kV；U
B
是变压器高压侧端口的额定电压；ΔP
NL,LT
是空载损耗推断值；ΔP
SL
为变压器的短路损耗；τ是变压器最大功率损耗运行时的时间。
[0037]进一步地，步骤S5具体为：根据最佳长期负载率，通过智能投切控制装置，调节配电变压器运行状态，所述智能投切装置控制多个配电变压器开启运行或关闭运行。
[0038]综上所述，相对现有技术，本专利技术通过考虑实际运行电压和电力变压器的使用寿命对变压器的功率损耗的影响，并考虑了变压器接入配电网的时间和和电力负荷计划两个因素变化下，优化解决配电变压器运行功率损耗的问题，从而提高配电变压器运行效率。
附图说明
[0039]图1为本专利技术优化配电变压器运行的控制方法流程图；
[0040]图2为最小功率损失和电能损失与变压器功率关系图；
[0041]图3为配电房总负荷及优化前的配电变压器运行图；
[0042]图4为配电房总负荷及优化后的配电变压器运行图；
[0043]图5为配电变压器运行方式优化前后有功损耗对比图。
具体实施方式
[0044]下面结合本专利技术附图，对本专利技术实施例的技术方案进行描述。
[0045]实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种优化配电变压器运行的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：判断当前运行的配电变压器负载率是否低于最优负载率值；S2：若是，则建立配电变压器的功率损耗模型，以配电变压器功率损耗最小为目标，得到最小负载率；S3：测得空载损耗实际值，测得空载损耗推断值，测得短路损耗值；S4：考虑实际运行电压、配电变压器使用寿命、配电变压器接入配电网的时间和电力负荷计划，建立配电变压器的能量损耗模型，得到最优负荷值，得到最佳长期负载率；S5：根据最佳长期负载率调节配电变压器运行状态。2.根据权利要求1所述的一种优化配电变压器运行的控制方法，其特征在于，步骤S1所述配电变压器的最优负载率，为：配电变压器的最优负载率k
L
为配电变压器的最佳负载与其额定容量的比值，通过以下式子表示：式子表示：其中，S
B
为变压器的额定容量；S
OPT
为变压器经济运行的最优容量；ΔP
NL
为变压器的空载损耗；ΔP
SL
为变压器的短路损耗。3.根据权利要求1所述的一种优化配电变压器运行的控制方法，其特征在于，步骤S2所述的配电变压器的功率损耗模型为：其中，U是变压器高压侧端口的实际电压，单位为kV；U
B
是变压器高压侧端口的额定电压。4.根据权利要求1所述的一种优化配电变压器运行的控制方法，其特征在于，步骤S3所述的空载损耗推断值仅考虑使用寿命超过20年的配电变压器，计算其空载损耗时应在20年以上的每一年运行中增加1.75％，其模型为：ΔP
NL,LT
＝ΔP
NL
[1+0.0175(T
LT
‑
20)]其中，ΔP
NL
为变压器的空载损耗；T<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟伟，徐伟丰，严程峰，周翔宇，赵阳，杨津威，刘鑫波，吕一帆，杨舟，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司松阳县供电公司，
类型：发明
国别省市：