[發(fā)明專利]一種考慮經(jīng)濟損益的油浸式變壓器最優(yōu)增容方案確定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710356921.5
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107315901A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖偉涵;郭創(chuàng)新
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)器件經(jīng)濟性評估技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮經(jīng)濟損益的油浸式變壓器最優(yōu)增容方案確定方法。

背景技術(shù)

在輸變電系統(tǒng)當(dāng)中，電力變壓器是關(guān)鍵資產(chǎn)與電能轉(zhuǎn)換的核心，而油浸式變壓器是使用最為廣泛的電力變壓器。在電網(wǎng)實際運行過程中，由于負(fù)載尖峰，負(fù)荷轉(zhuǎn)供等原因，需要變壓器過載運行，也稱增容運行。油浸式變壓器過載運行受到諸多方面的約束，早期的研究多針對于設(shè)備內(nèi)部熱點溫度考慮，后來有學(xué)者提出基于故障率或經(jīng)濟損益約束。但這些方法僅僅從約束的角度上，保證變壓器運行不超過最高熱點溫度、不超過設(shè)定故障率或不產(chǎn)生虧損，僅能得出滿足約束條件的負(fù)載率上限或下限，并不能得到使發(fā)電經(jīng)濟收益最大的負(fù)載率，無法滿足日益增長的電網(wǎng)運行經(jīng)濟性需求。

公開號為CN102879696B的中國專利種變壓器過負(fù)荷運行可行性自動判斷方法。通過熱點溫度約束增容負(fù)載率，但未從經(jīng)濟性角度對變壓器增容方案合理性進(jìn)行判斷。

公開號為CN103779059B的中國專利提出了一種改進(jìn)的熱點溫度計算模型，但仍沒有超出熱點溫度約束的范疇。

也有學(xué)者提出其他方面考慮約束條件。如基于故障率的約束，或基于臨界經(jīng)濟盈虧點的約束，但這些方法仍然停留在約束的層面上，只能得到滿足約束條件的負(fù)載率上限或下限，無法幫助決策者找到經(jīng)濟性最優(yōu)的增容方案。

發(fā)明內(nèi)容

對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種考慮經(jīng)濟損益的油浸式變壓器最優(yōu)增容方案確定方法。以不超過短期急救符合熱點溫度約束(160℃)為前提約束，確定搜尋區(qū)間，保證變壓器安全運行。以綜合收益最高為搜尋指標(biāo)，使用搜索算法得到每一個增容時間段內(nèi)能使經(jīng)濟性最優(yōu)的負(fù)載率，從而得到最優(yōu)增容負(fù)載率曲線，形成增容方案。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種考慮經(jīng)濟損益的油浸式變壓器最優(yōu)增容方案確定方法，包括如下步驟(其中，步驟1-5為熱點溫度及經(jīng)濟損益計算部分，步驟6-9為最優(yōu)經(jīng)濟搜尋部分)：

(1)獲取油浸式變壓器運行點環(huán)境溫度、變壓器參數(shù)、增容時間和當(dāng)前熱點溫度，其中變壓器參數(shù)包含冷卻參數(shù)和經(jīng)濟參數(shù)；

(2)設(shè)定最優(yōu)負(fù)載率搜尋范圍：負(fù)載率搜尋下限K1、負(fù)載率搜尋上限K2以及設(shè)定步長△K；設(shè)定當(dāng)前負(fù)載率K為搜尋下限K1、記當(dāng)前計算次數(shù)i為0、當(dāng)前搜尋次數(shù)j為0；設(shè)定最大收益P_max＝0，最優(yōu)負(fù)載率K_m＝K1；第i次計算時得到的負(fù)載率為K_i，熱點溫度為θ_hi，經(jīng)濟損益為P_i；

(3)由負(fù)載率K_i計算變壓器熱點溫度θ_hi：

若θ_hi大于160℃，判斷當(dāng)前計算次數(shù)，若當(dāng)前計算次數(shù)為0，則輸入負(fù)載率下限值K1過高，轉(zhuǎn)到步驟2重新設(shè)定；否則，直接進(jìn)入步驟6；

若θ_hi小于或等于160℃，進(jìn)入步驟4。

(4)根據(jù)負(fù)載率K_i、熱點溫度θ_hi和變壓器參數(shù)，計算的經(jīng)濟損益P_i。

(5)令K_i+1＝K_i+△K，若當(dāng)前負(fù)載率K_i大于負(fù)載率搜尋上限K2，進(jìn)入步驟6；否則，將計算次數(shù)i加1，回到步驟3。

(6)記最大搜尋次數(shù)j_max為當(dāng)計算次數(shù)i減1，當(dāng)前搜尋次數(shù)j為0。

(7)定義P_j，P_j的值為(1)-(5)步驟中，計算次數(shù)i等于當(dāng)前搜尋次數(shù)j時，所計算出P_i的值；定義K_j，K_j的值為(1)-(5)步驟中，計算次數(shù)i等于當(dāng)前搜尋次數(shù)j時，所計算出K_i的值；比較P_j與P_max的大小，若P_j大于P_max，令P_max等于P_j，并令最優(yōu)負(fù)載率K_m等于K_j。

(8)若當(dāng)前搜尋次數(shù)j大于或等于負(fù)載率搜尋上限K2，進(jìn)入步驟9；否則，將當(dāng)前搜尋次數(shù)j加1，回到步驟6。