專(zhuān)利名稱(chēng)：一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式研究與應(yīng)用領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，用電量的增加，電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行日益受到重視。電網(wǎng)電 能損耗是反映電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)，包括線(xiàn)損和變損。降低電網(wǎng)電能損耗(又稱(chēng)網(wǎng)損)，提高電力系統(tǒng)輸電效率和電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性是電網(wǎng)運(yùn)行部門(mén)面臨的實(shí)際問(wèn)題，也是智能電網(wǎng)建設(shè)的要求，更是落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排政策的需要。變壓器變損在整個(gè)電網(wǎng)的網(wǎng)損中占有很重要的一部分，在220kV輸電網(wǎng)中變壓器變損占同電壓等級(jí)網(wǎng)損的25 % -35 %左右；在I IOkV及以下電壓等級(jí)配電網(wǎng)中，變壓器的損耗約占整個(gè)線(xiàn)損的50%左右，因此變壓器的節(jié)電空間很大?；谏鲜龇治觯芯孔儔浩鞯慕?jīng)濟(jì)運(yùn)行方式切實(shí)降低變壓器損耗是提高電力企業(yè)效益有效措施之一。變壓器的有功損耗包含鐵耗和銅耗，鐵耗即空載損耗，銅耗與變壓器負(fù)載率的平方成正比。鐵耗等于銅耗時(shí)，變壓器的損耗將達(dá)到最小，此時(shí)的負(fù)載率稱(chēng)為變壓器的有功經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)。變壓器傳輸功率時(shí)，其損耗的無(wú)功功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率，對(duì)于電網(wǎng)側(cè)來(lái)說(shuō)，變壓器相當(dāng)于一個(gè)感性負(fù)載，因此變壓器自身消耗的無(wú)功將引起電網(wǎng)有功損耗的增加。當(dāng)考慮到電網(wǎng)必須通過(guò)輸電線(xiàn)路傳輸無(wú)功功率來(lái)滿(mǎn)足變壓器吸收的無(wú)功功率時(shí)，需要引入無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念。無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的物理含義是變壓器無(wú)功每增加或減少I(mǎi)kvar時(shí)引起電網(wǎng)有功功率損耗增加或減少的量。引入無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量后可以考慮在不同綜合經(jīng)濟(jì)負(fù)載率下的變壓器綜合功率損耗率。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)該保證安全和可靠供電的前提下根據(jù)負(fù)載率水平選擇損耗較小的變壓器投入運(yùn)行，對(duì)于多臺(tái)變壓器分列或并列運(yùn)行的變電站應(yīng)根據(jù)負(fù)載率的變化選擇最佳的組合方式投入運(yùn)行。目前降低電網(wǎng)網(wǎng)損的方法主要是從系統(tǒng)潮流分布和優(yōu)化上來(lái)降低電網(wǎng)網(wǎng)損，其忽略了電網(wǎng)電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行特性。尤其是對(duì)實(shí)時(shí)在線(xiàn)的變壓器運(yùn)行狀態(tài)缺乏詳細(xì)的分析、處理，因此其還存在以下不足
I.未建立針對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，以致不能全面的確定變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間，特別是評(píng)估多臺(tái)變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)特性?xún)?yōu)劣。2.目前，對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析多是在離線(xiàn)的情況下，不能反映變壓器的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，不能為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理人員提供變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化的輔助信息，進(jìn)而難以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，該平臺(tái)集成在線(xiàn)數(shù)據(jù)采集、變壓器參數(shù)讀取及變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析于一體，發(fā)揮為解決實(shí)時(shí)性問(wèn)題而建立起來(lái)的專(zhuān)有平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，充分展示變壓器最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間和多臺(tái)變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶(hù)終端；
所述的數(shù)據(jù)集合端包括變壓器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，其采集得到變壓器負(fù)荷的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，然后將采集得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)統(tǒng)一歸檔，形成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)文件，通過(guò)數(shù)據(jù)上傳接口傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)端； 所述的數(shù)據(jù)服務(wù)端包括有數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)以及變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化子系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)有變壓器特征參數(shù)和一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，所述的數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)解析數(shù)據(jù)集合端上傳的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式保存，所述的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)包括有Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，其根據(jù)數(shù)據(jù)集合端上傳的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)中提取的投入運(yùn)行的變壓器特征參數(shù)和一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)對(duì)變壓器進(jìn)行在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析，最終得到分析結(jié)果；所述的變壓器特征參數(shù)、一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)和分析結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸給客戶(hù)終端進(jìn)行顯示；
所述的客戶(hù)終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數(shù)和變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運(yùn)行的變壓器特征參數(shù)，自定義變電站參數(shù)展示模塊展示一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化信息展示模塊展示數(shù)據(jù)服務(wù)端經(jīng)過(guò)在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析得到的分析結(jié)果。所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備是由SCADA/EMS系統(tǒng)進(jìn)行控制，SCADA/EMS系統(tǒng)每5_15分鐘采集一次實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)檢測(cè)、修正和計(jì)算得到變壓器負(fù)荷的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。所述的Matlab數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析的步驟為(I)、首先判定當(dāng)前變電站變壓器的臺(tái)數(shù)是兩臺(tái)或三臺(tái)嗎，如果不是，再判定是否為單臺(tái)，判定后根據(jù)兩臺(tái)/三臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式或單臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式分別求解不同狀態(tài)下的變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，單臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)直接作為分析結(jié)果輸出；(2)、兩臺(tái)/三臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解后，還需判定運(yùn)行方式是否為分列運(yùn)行，如果不是分列運(yùn)行，則分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出當(dāng)前負(fù)載系數(shù)情況下最佳組合運(yùn)行方式并作為分析結(jié)果輸出；(3)、如果判定多臺(tái)變壓器是分列運(yùn)行，則求解各臺(tái)變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)，然后分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)情況下最佳組合運(yùn)行方式并作為分析結(jié)果輸出；(4)、分析結(jié)構(gòu)輸出后，繼續(xù)通過(guò)Matlab數(shù)據(jù)分析模塊分析下一變電站。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
(I)、本發(fā)明可將不同類(lèi)型的監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)歸為數(shù)據(jù)文檔，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的集成和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)，對(duì)于用戶(hù)自定義的變電站參數(shù)也按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)寫(xiě)成數(shù)據(jù)文件，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)一管理提供了參考標(biāo)準(zhǔn)。(2)、本發(fā)明引入在線(xiàn)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析與優(yōu)化，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行狀態(tài)，給出變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間，對(duì)含多臺(tái)變壓器的變電站根據(jù)負(fù)載率的變化確定當(dāng)前最佳的變壓器運(yùn)行組合模式。數(shù)據(jù)處理結(jié)合了 Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，提高了其數(shù)據(jù)分析、處理的性能。


圖1是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶(hù)終端;
數(shù)據(jù)集合端包括基于SCADA/EMS系統(tǒng)的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，SCADA/EMS系統(tǒng)每5_15分鐘進(jìn)行采集一次實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)檢測(cè)、修正和計(jì)算得到變壓器負(fù)荷的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，然后將采集得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)統(tǒng)一歸檔，形成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)文件，通過(guò)數(shù)據(jù)上傳接口傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)端；
數(shù)據(jù)服務(wù)端包括有數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)以及變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化子系統(tǒng)組成，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)有變壓器特征參數(shù)和一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)解析數(shù)據(jù)集合端上傳的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式保存，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化子系統(tǒng)包括有Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，其根據(jù)數(shù)據(jù)集合端上傳的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)中提取的投入運(yùn)行的變壓器特征參數(shù)和一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)對(duì)變壓器進(jìn)行在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析，最終得到分析結(jié)果；變壓器特征參數(shù)、一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)和分析結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸給客戶(hù)終端進(jìn)行顯示；客戶(hù)終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數(shù)和變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運(yùn)行的變壓器特征參數(shù)，自定義變電站參數(shù)展示模塊展示一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化信息展示模塊展示數(shù)據(jù)服務(wù)端經(jīng)過(guò)在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析得到的分析結(jié)果。Matlab數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析的步驟為(I)、首先判定當(dāng)前變電站變壓器的臺(tái)數(shù)是兩臺(tái)或三臺(tái)嗎，如果不是，再判定是否為單臺(tái)，判定后根據(jù)兩臺(tái)/三臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式或單臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式分別求解不同狀態(tài)下的變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，單臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)直接作為分析結(jié)果輸出；(2)、兩臺(tái)/三臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解后，還需判定運(yùn)行方式是否為分列運(yùn)行，如果不是分列運(yùn)行，則分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出當(dāng)前負(fù)載系數(shù)情況下最佳組合運(yùn)行方式并作為分析結(jié)果輸出；(3)、如果判定多臺(tái)變壓器是分列運(yùn)行，則求解各臺(tái)變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)，然后分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)情況下最佳組合運(yùn)行方式并作為分析結(jié)果輸出；(4)、分析結(jié)構(gòu)輸出后，繼續(xù)通過(guò)Matlab數(shù)據(jù)分析模塊分析下一變電站。
權(quán)利要求
1.一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶(hù)終端； 所述的數(shù)據(jù)集合端包括變壓器在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，其采集得到變壓器負(fù)荷的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，然后將采集得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)統(tǒng)一歸檔，形成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)文件，通過(guò)數(shù)據(jù)上傳接口傳輸給數(shù)據(jù)服務(wù)端； 所述的數(shù)據(jù)服務(wù)端包括有數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)以及變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化子系統(tǒng)組成，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)有變壓器特征參數(shù)和一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，所述的數(shù)據(jù)解析子系統(tǒng)解析數(shù)據(jù)集合端上傳的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)并按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式保存，所述的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)包括有Matlab數(shù)據(jù)分析模塊，其根據(jù)數(shù)據(jù)集合端上傳的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)中提取的投入運(yùn)行的變壓器特征參數(shù)和一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)對(duì)變壓器進(jìn)行在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析，最終得到分析結(jié)果；所述的變壓器特征參數(shù)、一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)和分析結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口傳輸給客戶(hù)終端進(jìn)行顯示； 所述的客戶(hù)終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數(shù)和變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運(yùn)行的變壓器特征參數(shù)，自定義變電站參數(shù)展示模塊展示一些用戶(hù)自定義設(shè)置的變壓器參數(shù)，變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化信息展示模塊展示數(shù)據(jù)服務(wù)端經(jīng)過(guò)在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析得到的分析結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于所述的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備是由SCADA/EMS系統(tǒng)進(jìn)行控制，SCADA/EMS系統(tǒng)每5_15分鐘采集一次實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)檢測(cè)、修正和計(jì)算得到變壓器負(fù)荷的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，其特征在于所述的Matlab數(shù)據(jù)分析模塊進(jìn)行在線(xiàn)運(yùn)行計(jì)算分析的步驟為(I)、首先判定當(dāng)前變電站變壓器的臺(tái)數(shù)是兩臺(tái)或三臺(tái)嗎，如果不是，再判定是否為單臺(tái)，判定后根據(jù)兩臺(tái)/三臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式或單臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解公式分別求解不同狀態(tài)下的變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)，單臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)直接作為分析結(jié)果輸出；(2)、兩臺(tái)/三臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)求解后，還需判定運(yùn)行方式是否為分列運(yùn)行，如果不是分列運(yùn)行，則分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出當(dāng)前負(fù)載系數(shù)情況下最佳組合運(yùn)行方式并作為分析結(jié)果輸出；(3)、如果判定多臺(tái)變壓器是分列運(yùn)行，則求解各臺(tái)變壓器之間的經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)，然后分析變壓器之間的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)劣，給出經(jīng)濟(jì)負(fù)載分配系數(shù)情況下最佳組合運(yùn)行方式并作為分析結(jié)果輸出；(4)、分析結(jié)構(gòu)輸出后，繼續(xù)通過(guò)Matlab數(shù)據(jù)分析模塊分析下一變電站。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在線(xiàn)的變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化平臺(tái)，包括數(shù)據(jù)集合端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和客戶(hù)終端。數(shù)據(jù)集合端是將監(jiān)測(cè)設(shè)備采集上來(lái)的數(shù)據(jù)上傳于數(shù)據(jù)服務(wù)端；數(shù)據(jù)服務(wù)端將采集數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式保存并結(jié)合離線(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行變電站變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化計(jì)算分析；客戶(hù)終端是顯示變電站變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化方式信息管理的工作站，為電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理人員提供變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化的輔助信息。本發(fā)明可實(shí)時(shí)了解變壓器的負(fù)載率和變損情況，對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式分析并提出相關(guān)參考性意見(jiàn)，從而為電力公司優(yōu)化變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)能降損提供科學(xué)的參考依據(jù)。
文檔編號(hào)G05B13/04GK102890450SQ20121036782
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者王正風(fēng), 黃太貴, 顧偉, 胡振斌, 黃道友, 朱六璋, 杜林 , 劉祥 申請(qǐng)人:安徽省電力公司, 安徽南瑞繼遠(yuǎn)軟件有限公司