[發明專利]一種變壓器負荷調控優化的方法及系統

在審

• 申請號: 202011382786.X
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112736895A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 張磊;黎大健;張玉波;趙堅;陳梁遠;顏海俊;余長廳;焦健;饒夏錦;龔文蘭
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 李增朝

1.一種變壓器負荷調控優化的方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取影響變壓器負荷能力的因素，并基于負荷能力的因素構建優化模型；

獲取變壓器所在的環境參數、熱點溫度所具有的溫升特性參數、運行參數；

將所述環境參數、溫升特性參數和運行參數輸入至所述優化模型；

基于優化模型計算當前運行工況下負載率安全提升空間；

基于所述安全提升空間提升變壓器容量利用率。

2.如權利要求1所述的變壓器負荷調控優化的方法，其特征在于，所述變壓器負荷能力的因素包括：氣象條件、熱點溫度、起始負荷。

3.如權利要求2所述的變壓器負荷調控優化的方法，其特征在于，所述基于負荷能力的因素構建優化模型包括：

將變壓器熱點溫度估計模型、變壓器過負荷能力評估模型以程序代碼形式集成在變壓器負荷智能管理系統內部，用于實現變壓器負荷調控的智能化和精細化。

4.如權利要求3所述的變壓器負荷調控優化的方法，其特征在于，所述變壓器熱點溫度估計模型的構建包括：

對變壓器熱傳過程進行分析，獲取變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數；

基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建熱源的構成和產生機制，并獲取熱源發熱量影響因素及計算方法；

基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建變壓器各部位多種熱傳方式的耦合關系，并獲取變壓器散熱效率隨多參量的變化規律；

基于所述熱源發熱量影響因素及計算方法和所述變壓器散熱效率隨多參量的變化規律建立變壓器熱點溫度估計模型。

5.如權利要求4所述的變壓器負荷調控優化的方法，其特征在于，所述構建變壓器各部位多種熱傳方式的耦合關系，并獲取變壓器散熱效率隨多參量的變化規律包括：

針對油浸變壓器的電磁場、溫度場和流體場相互影響的特點，采用解析法對油浸變壓器繞組暫態溫升進行計算；

利用有限體積法對自然油循環電力變壓器溫度場進行求解，計算變壓器繞組溫度分布；

基于非平均熱源的多物理場耦合計算方法對油浸式變壓器的二維溫度場分析，并采用流線迎風格式有限元法進行了多物理場耦合計算。

6.一種變壓器負荷調控優化的系統，其特征在于，所述系統包括：

構建模塊，用于獲取影響變壓器負荷能力的因素，并基于負荷能力的因素構建優化模型；

監測模塊，用于獲取變壓器所在的環境參數、熱點溫度所具有的溫升特性參數、運行參數；

輸入模塊，將所述環境參數、溫升特性參數和運行參數輸入至所述優化模型；

處理模塊，用于基于優化模型計算當前運行工況下負載率安全提升空間；基于所述安全提升空間提升變壓器容量利用率。

7.如權利要求6所述的變壓器負荷調控優化的系統，其特征在于，所述變壓器負荷能力的因素包括：氣象條件、熱點溫度、起始負荷。

8.如權利要求7所述的變壓器負荷調控優化的系統，其特征在于，所述基于負荷能力的因素構建優化模型包括：

將變壓器熱點溫度估計模型、變壓器過負荷能力評估模型以程序代碼形式集成在變壓器負荷智能管理系統內部，用于實現變壓器負荷調控的智能化和精細化。

9.如權利要求8所述的變壓器負荷調控優化的系統，其特征在于，所述變壓器熱點溫度估計模型的構建包括：

對變壓器熱傳過程進行分析，獲取變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數；

基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建熱源的構成和產生機制，并獲取熱源發熱量影響因素及計算方法；

基于所述變壓器內部熱傳遞過程和溫升特性仿真參數構建變壓器各部位多種熱傳方式的耦合關系，并獲取變壓器散熱效率隨多參量的變化規律；

基于所述熱源發熱量影響因素及計算方法和所述變壓器散熱效率隨多參量的變化規律建立變壓器熱點溫度估計模型。

10.如權利要求9所述的變壓器負荷調控優化的系統，其特征在于，所述構建變壓器各部位多種熱傳方式的耦合關系，并獲取變壓器散熱效率隨多參量的變化規律包括：

針對油浸變壓器的電磁場、溫度場和流體場相互影響的特點，采用解析法對油浸變壓器繞組暫態溫升進行計算；

利用有限體積法對自然油循環電力變壓器溫度場進行求解，計算變壓器繞組溫度分布；

基于非平均熱源的多物理場耦合計算方法對油浸式變壓器的二維溫度場分析，并采用流線迎風格式有限元法進行了多物理場耦合計算。