[發明專利]一種高過載能力配電變壓器應用邊界條件的確定方法

有效

• 申請號: 201410407400.4
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104166947B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 寇凌峰;盛萬興;王金麗;梁英;王金宇;宋祺鵬;楊紅磊;王利;方恒福;程惠濤;陳慶華;劉至鋒;蔡政權
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網福建省電力有限公司;國網福建省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種配電變壓器應用邊界條件的確定方法，具體涉及一種高過載能力配電變壓器應用邊界條件的確定方法。

背景技術

電網用電不平衡會嚴重影響配電變壓器的負載運行狀態，當配電變壓器長期處于輕載運行，短期處于高負載甚至過載運行時，極易導致電網電力設備損壞或燒毀，對電力供電帶來嚴峻考驗。

若將具有上述負荷特征臺區的配電變壓器更換為1.5倍或2.0倍額定容量的配電變壓器，則存在投資大、配電變壓器年均利用率低、運行費用高等問題，造成大量能源和資金浪費。高過載能力配電變壓器作為一種能夠承受一定時間內過載運行的變壓器，當負荷較小變壓器輕載運行時變壓器損耗與同容量常規配電變壓器的損耗基本相同；當短時負荷較大變壓器過載運行時，變壓器可以可靠運行，且不影響變壓器壽命周期。目前高過載配電變壓器尚處于驗證應用階段，若按照常規配電變壓器的選型方式，主要存在下述問題：

①：與同容量常規配電變壓器相比高過載配電變壓器制造成本較高，經濟性較差；

②：在過載運行情況下，高過載能力配電變壓器的負載損耗遠大于1.5倍同容量常規配電變壓器，且長期過載運行會引起設備絕緣老化，影響使用壽命，甚至發生燒毀等問題。

因此，需要提供一種能夠有效克服高過載能力配電變壓器因負荷特性差異影響其安全性，以及因選用標準單一造成高過載能力配電變壓器長期重載運行的應用邊界條件確定方法。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種高過載能力配電變壓器應用邊界條件的確定方法，所述邊界條件為臺區的負荷特性指標；所述負荷特性指標包括新增臺區的負荷特性指標IN_a和改造臺區的負荷特性指標IN_t；所述方法包括下述步驟：

步驟1：依據所述負荷特性指標確定備選配電變壓器的類型和容量；

步驟2：計算每種類型配電變壓器的全壽命周期成本；

步驟3：校驗采用全壽命周期成本最小的配電變壓器后的臺區年平均負載率和戶均最大負荷值，從而確定所述高過載能力配電變壓器應用邊界條件。

優選的，所述負荷特性指標包括：

臺區年平均負荷率

最大負荷年平均增長率

負荷分區及時間占比

其中，P_max為年最大負荷，P_N為第N年最大負荷，P_M為第M年最大負荷，T_eload為負荷值eload一年內出現的時間，T為全年時間；

優選的，所述配電變壓器的類型包括常規配電變壓器、高過載能力配電變壓器、1.5倍額定容量常規配電變壓器和有載調容配電變壓器；

依據所述負荷特性指標初步確定備選配電變壓器包括：

設定配電變壓器運行目標年，用最大負荷年平均增長率α判斷配電變壓器過載能力是否大于目標年內的最大負荷，用臺區年平均負荷率β判斷配電變壓器的運行損耗，從而得到備選配電變壓器的類型和容量；

優選的，改造臺區的改造方法包括增加一臺配電變壓器和替換所述臺區的配電變壓器；

若增加一臺配電變壓器，則依據負荷分配原則確定所述配電變壓器的類型和容量；所述負荷分配原則為新增配電變壓器的容量不大于原有配電變壓器的容量，正常運行時兩臺配電變壓器平均承擔臺區負荷，非正常運行時新增配電變壓器承擔臺區最大負荷；

若替換所述配電變壓器，則依據所述負荷特性指標確所述配電變壓器的類型和容量；

優選的，所述步驟2中全壽命周期成本LCC的計算公式為：LCC＝IC+OC+FC+DC1；

其中，所述IC為采購成本，所述OC為運行成本，所述FC為中斷供電損失成本，所述DC1為報廢成本；

優選的，所述運行成本的計算公式為：OC＝W_Z×U；其中，所述

為年損耗電量，U為電量單價；

P₀為配電變壓器空載損耗，η_i為第i段的負載率，T_i為負載率為β_i時持續的時間，Q₀為空載無功損耗，Q_k為負載無功損耗，n為運行年限；

優選的，所述步驟3中校驗所述配電變壓器包括：

步驟3-1：計算采用所述配電變壓器后臺區的初始年平均負載率所述W為臺區年用電量，所述S為配電變壓器額定容量；

步驟3-2：分別對所述初始年平均負載率η和戶均最大負荷值進行校驗，校驗條件為：