一種配電變壓器的經(jīng)濟運行控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及變壓器投切技術(shù)領(lǐng)域，更具體的設(shè)及一種配電變壓器的經(jīng)濟運行控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷發(fā)展、人民生活水平不斷提高，社會對電能的需求也迅速 增加。盡管電力行業(yè)發(fā)展很快，仍不能滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與生活的需要，在我國一些地區(qū)仍 存在嚴重缺電的情況。同時電能深刻影響著國民經(jīng)濟的發(fā)展。在大力發(fā)展經(jīng)濟的同時，我們 需要千方百計地減少電能損耗，提高電能的利用率。配電系統(tǒng)變壓器是電力系統(tǒng)中的非常 重要的電力器件，主要功能是轉(zhuǎn)換與分配電能。它的總數(shù)量和總的裝機容量都很大，從發(fā)電 廠提供電能輸電線路傳輸電能到用戶消費電的過程中，變壓器產(chǎn)生的損耗大概占整個電網(wǎng) 損耗的百分之=十，大約占總發(fā)電量的百分之十。同時由于變壓器在轉(zhuǎn)換電壓和電能傳遞 的時，會引起有功、無功功率損耗，所W變壓器也是功率損耗比較大的電氣設(shè)備。對于全國 來說，變壓器一年引起的電能損耗是相當大的。
[0003] 變壓器的經(jīng)濟運行就是去挖掘變壓器電能損耗中那部分被白白浪費掉的電能潛 力，是減少電力系統(tǒng)線損、實行電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行的重要方案。
[0004] 變壓器的經(jīng)濟運行首先是要滿足人們用電的需要，同時電力系統(tǒng)也能夠安全可靠 地運行的基礎(chǔ)上，選出變壓器損耗最小的工作方式。通過合理調(diào)整變壓器的負載、對變電站 進行改造等方式，盡最大可能減小變壓器電損。而其中選出變壓器電能損耗最小的工作狀 況是其中的主要內(nèi)容。根據(jù)變壓器工作方式的優(yōu)選計算一套最佳投切方案對于電網(wǎng)節(jié)能意 義重大。
[0005] 變壓器經(jīng)濟運行區(qū)間的得到一種比較經(jīng)典的方法，運種方法就是臨界點法，通常 用運種辦法來確定變壓器的經(jīng)濟運行。運種方法劃分經(jīng)濟運行區(qū)間的辦法確實可靠，但運 種辦法沒有對負荷曲線作處理，也就是說變電站的開關(guān)舉措次數(shù)會很多，而在實際工作中， 變壓器的投切次數(shù)也是有限度的。在實際操作中，還要考慮因為改變變壓器運行方式引起 的投切成本。因而，變電站的變壓器組進入經(jīng)濟運行區(qū)間工作并不能保障是節(jié)省電能的，運 甚至會因為成本過高而引發(fā)相反的效果，導(dǎo)致最終的虧損。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例提供一種配電變壓器的經(jīng)濟運行控制方法，減少電能損耗，增加變 壓器的工作壽命，節(jié)約成本。
[0007] 本發(fā)明實施例提供一種配電變壓器的經(jīng)濟運行控制方法，包括W下步驟：
[000引（1)獲取某區(qū)域在投切周期內(nèi)每一時間段的預(yù)測負荷數(shù)據(jù)；
[0009] (2)使用非線性最小二乘法對所述預(yù)測負荷數(shù)據(jù)進行擬合，獲得擬合余弦函數(shù)曲 線；
[0010] (3)獲取某區(qū)域參與投切的多個配電變壓器獨立運行和組合運行時的綜合功率損 耗；
[0011] (4)根據(jù)多個配電變壓器獨立運行和組合運行時的綜合功率損耗與負荷的關(guān)系， 獲得臨界負荷點；
[0012] (5)根掘臨界負荷點和擬合余弦函數(shù)曲線，獲得所有投切點；
[0013] (6)獲取所有投切點的投切成本和電價；
[0014] (7)根據(jù)所有投切點的投切成本和電價，利用概率直方圖獲取所有投切點的節(jié)電 利潤；
[0015] (8)根據(jù)所有投切點的節(jié)電利潤，W及參與投切的多個配電變壓器的投切次數(shù)，獲 得最佳的投切策略。
[0016] 進一步地，上述步驟(3)中參與投切的多個配電變壓器為兩臺雙繞組配電變壓器， 分別為第一配電變壓器和第二配電變壓器，所述步驟(3)中參與投切的多個變壓器獨立運 行和組合運行時的綜合功率損耗為：第一配電變壓器獨立運行時的綜合功率損耗、第二配 電變壓器獨立運行時的綜合功率損耗和第一配電變壓器與第二配電變壓器并列運行時的 綜合功率損耗。
[0017] 進一步地，上述步驟(4)中，獲得臨界負荷點包括W下步驟：
[0018] A、獲取參與投切的第一配電變壓器和第二配電變壓器的額定容量Sn、空載電流1〇、 空載損耗Po、短路電壓化和短路損耗Pk;
[0019] 所述額定容量Sn的計算公式為Sw ,其中Un為額定電壓Jn為額定電流；
[0020] 所述空載電流Io的計算公式為.
，其中1〇%為空載電流所占的百 分比，IlN為第一配電變壓器或第二配電變壓器一次測的額定電流值；
[0021] 所述空載損耗Po是在額定電壓下，配電變壓器鐵忍內(nèi)無任何負載時的電流使得磁 通發(fā)生周期性改變時所產(chǎn)生的損耗，計算公式為P〇 = Ph+Pb+Ps，其中扣為磁滯損耗，Pb為滿流 損耗，Ph和Pb兩者之和由空載實驗計算出，也稱為基本鐵損;Ps為附加損耗，取基本鐵損的 17%即可；
[0022] 所述短路電壓化的計算公式為
，其中，UiN為第一配電變壓器或 第二配電變壓器一次測的額定電壓值；
[002；3] 所述短路損耗Pk的計算公式為Pk = Pr+Ps = IiN2ri+l2N2r2+Ps，其中Pr為基本短路損 耗，Ps為附加損耗，IiN為第一配電變壓器或第二配電變壓器一次測的額定電流值，ri為第一 配電變壓器或第二配電變壓器一次測的額定電阻值，I2N為第一配電變壓器或第二配電變壓 器二次測的額定電流值，n為第一配電變壓器或第二配電變壓器二次測的額定電阻值； [0024] B、根據(jù)公式（1)~公式(2)計算參與投切的第一配電變壓器和第二配電變壓器的 漏磁無功功率舶;漏磁無功功率舶的計算公式為：
[0026] 其中So的計算公式為= 7^/〇以14 = X 10-J (2).
[0027] 根據(jù)公式(3)~公式(4)計算參與投切的第一配電變壓器和第二配電變壓器的勵 磁無功功率Qk;勵磁無功功率Qk的計算公式為
9
[0029] 其中 Sk 的計算公式為 & =V^厶 vf/, =C///oSwXl〇-2 (4)
[0030] C、根據(jù)公式(5)計算參與投切的第一配電變壓器獨立運行時的功率損耗A Pzi，第 二配電變壓器獨立運行時的功率損耗A PZ2 ;
[0032] 公式(5)中，S為第一配電變壓器獨立運行時的實際負載或者第二配電變壓器獨立 運行時的實際負載;Sn為第一配電變壓器額定容量或者第二配電變壓器的額定容量；
[0033] 公式(5)中，Pdz為第一配電變壓器獨立運行時的空載綜合功率損耗或者第二配電 變壓器獨立運行時的空載綜合功率損耗;根據(jù)公式(6)進行計算，
[0034] P〇z = p〇+KqQo+KpPo (6)
[0035] 公式(6)中，Po與Qo分別為配電變壓器本身的空載損耗和漏磁無功功率;Kq為無功 功率經(jīng)濟當量，計算公式為
，A Pg為配電變壓器中無功損耗增長所引起的電力網(wǎng) 中有功功率損耗的增加值；A A Q為配電變壓器無功功率損耗的增長值;Kp為有功功率經(jīng)濟 當量，計算公式為
I A Pp為變壓器之中有功損耗的增加所導(dǎo)致的電力網(wǎng)有功損耗 的增加量；A A P為變壓器的有功功率損耗的增長值；
[0036] 公式(5)中，Pkz為第一配電變壓器獨立運行時的負載綜合功率損耗或者第二配電 變壓器獨立運行時的負載綜合功率損耗;根據(jù)公式(7)進行計算；
[0037] Pkz = Pk+KgQk+KpPk (7)
[0038] 公式(7)中Pk為參與投切的配電變壓器的短路損耗，Qk為配電變壓器短路時的無功 功率損耗即勵磁損耗，計算公式為a =批-Pk!其中Sk的計算公式為S* =&"/而XHT2. 9 *
[0039] 根據(jù)公式(8)計算第一配電變壓器和第二配電變壓器并列運行時的綜合功率損耗 A Pzi2;
[0040] APzi2= APzi+APz2 (8);
[0041] D、在同一負荷與損耗的坐標系中繪制參與投切的第一配電變壓器獨立運行時的 綜合功率損耗曲線、第二配電變壓器獨立運行時的綜合功率損耗曲線W及第一配電變壓器 和第二配電變壓器并列運行時的綜合功率損耗曲線；
[0042] E計算臨界負荷點；
[0043] 當?shù)谝慌潆娮儔浩鳘毩⑦\行時的功率損耗A Pzi和第二配電變壓器獨立運行時的 功率損耗A PZ2相等時，求得第一臨界負荷點Si^2;
[0044] 當?shù)谝慌潆娮儔浩鳘毩⑦\行時的功率損耗A Pzi和第一配電