本發(fā)明涉及新能源領(lǐng)域，具體涉及新能源發(fā)配輸電系統(tǒng)設(shè)施。

背景技術(shù)：

新能源發(fā)電，是指利用風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等進(jìn)行發(fā)電的裝置。現(xiàn)有的新能源發(fā)配電設(shè)施，往往都是單獨(dú)使用，不能形成一個(gè)有機(jī)的整體，這給本領(lǐng)域技術(shù)人員的使用帶來了諸多不便。另外，油變壓器作為配送電的重要店里設(shè)備，其故障狀態(tài)的正確判斷，也是保證整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行的必備條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種新能源發(fā)配輸電系統(tǒng)設(shè)施。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

新能源發(fā)配輸電系統(tǒng)設(shè)施，包括生物能燃燒爐、風(fēng)能發(fā)電裝置、第一逆變器、第二逆變器、小型直流配電網(wǎng)、汽缸、發(fā)電機(jī)、油變壓器、凝汽器、凝結(jié)水泵、給水加熱器、給水泵和變壓器故障診斷裝置；所述生物能燃燒爐將給水泵送來的給水進(jìn)行加熱，得到過熱蒸汽后進(jìn)入到汽缸做功；汽缸的輸出軸與發(fā)電機(jī)軸連接，發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)過第一逆變器成為直流電后送至小型直流配電網(wǎng)；風(fēng)能發(fā)電裝置產(chǎn)生的交流電通過第二逆變器輸送至小型直流配電網(wǎng)；發(fā)電機(jī)的出口端連接油變壓器的高壓側(cè)，油變壓器的低壓側(cè)向給水泵和凝結(jié)水泵送電；變壓器故障診斷裝置用于對(duì)油變壓器進(jìn)行故障診斷，其包括初始模塊、梯度向量模塊、超參數(shù)模塊、正態(tài)模塊、分類模塊和故障二次診斷模塊，所述初始模塊具體執(zhí)行：選取h2、ch4、c2h6、c2h4、c2h2五種特征氣體含量作為向量機(jī)分類器的輸入特征變量d，并按下式對(duì)輸入特征變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

其中，x為標(biāo)準(zhǔn)化后的輸入特征變量，dmin為氣體含量的最小值，dmax為氣體含量的最大值，se為氣體含量標(biāo)準(zhǔn)化的上限設(shè)定常量，sp為氣體含量標(biāo)準(zhǔn)化的下限設(shè)定常量；選取3的倍數(shù)組上述五種特征氣體含量的數(shù)據(jù)作為樣品數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果為：該新能源發(fā)配輸電系統(tǒng)設(shè)施將風(fēng)能發(fā)電裝置和生物質(zhì)能發(fā)電裝置有機(jī)地結(jié)合在一起，將生物質(zhì)能發(fā)電裝置作為主要的發(fā)電手段，而降風(fēng)能發(fā)電裝置作為備用發(fā)電手段以及配電網(wǎng)的電壓調(diào)節(jié)工具，同時(shí)還配置了精確有效的油變壓器故障診斷裝置，提高了系統(tǒng)的整體安全性能。

附圖說明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是變壓器故障診斷裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

請(qǐng)參見如圖1-2所示的新能源發(fā)配輸電系統(tǒng)設(shè)施，包括生物能燃燒爐1、風(fēng)能發(fā)電裝置2、第一逆變器3、第二逆變器4、小型直流配電網(wǎng)5、汽缸6、發(fā)電機(jī)7、油變壓器8、凝汽器9、凝結(jié)水泵10、給水加熱器11、給水泵12和變壓器故障診斷裝置13。

所述生物能燃燒爐1將給水泵12送來的給水進(jìn)行加熱，得到過熱蒸汽后進(jìn)入到汽缸6做功；汽缸6的輸出軸與發(fā)電機(jī)7軸連接，發(fā)電機(jī)7輸出的交流電經(jīng)過第一逆變器3成為直流電后送至小型直流配電網(wǎng)5。風(fēng)能發(fā)電裝置2產(chǎn)生的交流電通過第二逆變器4輸送至小型直流配電網(wǎng)5。發(fā)電機(jī)7的出口端連接油變壓器8的高壓側(cè)，油變壓器8的低壓側(cè)向給水泵12和凝結(jié)水泵10送電。

變壓器故障診斷裝置13用于對(duì)油變壓器8進(jìn)行故障診斷，其包括初始模塊a、梯度向量模塊b、超參數(shù)模塊c、正態(tài)模塊d、分類模塊f和故障二次診斷模塊g。

(1)初始模塊a：選取h2、ch4、c2h6、c2h4、c2h2五種特征氣體含量作為向量機(jī)分類器的輸入特征變量d，并按下式對(duì)輸入特征變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

其中，x為標(biāo)準(zhǔn)化后的輸入特征變量，dmin為氣體含量的最小值，dmax為氣體含量的最大值，se為氣體含量標(biāo)準(zhǔn)化的上限設(shè)定常量，sp為氣體含量標(biāo)準(zhǔn)化的下限設(shè)定常量；選取3的倍數(shù)組上述五種特征氣體含量的數(shù)據(jù)作為樣品數(shù)據(jù)。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述汽缸6為單汽缸，所述風(fēng)發(fā)電裝置2采用現(xiàn)有的風(fēng)能發(fā)電裝置。

(2)梯度向量模塊b：設(shè)定權(quán)重收斂期望值vz、超參數(shù)收斂期望值mz和最大迭代次數(shù)n，在樣品數(shù)據(jù)中按下式得到φ(xn)：

其中，n為迭代變量，xn為第n次迭代的輸入特征變量，將命名為q函數(shù)q(xn,xi)，‖‖為范數(shù)符號(hào)，po為q函數(shù)的函數(shù)系數(shù)；

按下式計(jì)算梯度向量g：

其中，wn為當(dāng)前權(quán)重，k0為人為設(shè)定的權(quán)重基量，te為人為設(shè)定的噪音誤差系數(shù)；當(dāng)n＝1時(shí)，令w1為人為設(shè)定的常值權(quán)量。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述油變壓器8的低壓側(cè)向低壓母線14供電，凝結(jié)水泵10和給水泵12的電源接線均連接于低壓母線14上。

(3)超參數(shù)模塊c：按下式計(jì)算矩陣h：

其中，yj＝diag[1，y(1)(1-y(1)),y(2)(1-y(2)),…,y(n)(1-y(n))]，a0為人為設(shè)定的定值對(duì)稱向量矩陣，易知當(dāng)n和xn確定時(shí)h為n+1行n+1列矩陣；

得到梯度向量g和矩陣h后，更新當(dāng)前權(quán)量為其中w′n為更新后的權(quán)量；

按下式求取超參數(shù)其中為對(duì)稱矩陣第i項(xiàng)對(duì)角線元素，i為小于等于n的整；為協(xié)方差，且當(dāng)n＝1時(shí)，以及ɑn-1＝ɑ0均為人為設(shè)定值，協(xié)方差采用定量式協(xié)方差，即均為人設(shè)定值。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述汽缸6的排氣進(jìn)入到凝汽器9中進(jìn)行凝結(jié)，凝結(jié)后的凝結(jié)水由凝結(jié)水泵10送至給水加熱器11中進(jìn)行加熱，所述給水加熱器11為間接換熱式加熱器。

(4)正態(tài)模塊d：遞增迭代變量n，直至得到的w′n和ɑn分別收斂于各自的期望值vz、mz，則按下式輸出向量機(jī)概率模型z(w′n|ɑn)：

其中n(.)為正態(tài)分布函數(shù)。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述給水加熱器11的加熱汽源來自汽缸6的中間級(jí)抽汽，所述低壓母線14為380v電壓母線。

(5)分類模塊f：引入國標(biāo)dl/t722-2000變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則中給出的氣體含量注意值xs，按下式記錄準(zhǔn)預(yù)警項(xiàng)tr：

其中，ti為d≥xs的累計(jì)時(shí)間，單位秒；

將待檢測的五種特征氣體含量輸入所述向量機(jī)概率模型，得到初始概率值p，當(dāng)tr小于準(zhǔn)預(yù)警項(xiàng)的設(shè)定值trs時(shí)，將p值更新為作為最終概率值，否則直接將得到的初始概率值p作為最終概率值；如果得到的最終概率值大于0.5，則判斷為正常狀態(tài)，否則為故障狀態(tài)；如果得到的最終概率值在0～0.25之間，則判斷為電性故障，如果在0.25～0.5之間，則判斷為非電性故障；如果得到的最終概率值在0～0.125之間，則判斷為高能放電故障，如果得到的最終概率值在0.125～0.25之間則判斷為低能放電故障；如果得到的最終概率值在0.25～0.375之間，則判斷為高溫過熱故障，如果得到的最終概率值在0.375～0.5之間則判斷為低溫過熱故障。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述小型直流配電網(wǎng)5還配置有電壓控制器(圖中未示出)，電壓控制器通過檢測小型直流配電網(wǎng)5的在線電壓，根據(jù)在線電壓數(shù)值來調(diào)節(jié)風(fēng)能發(fā)電裝置2的無功功率，進(jìn)而調(diào)節(jié)小型直流配電網(wǎng)5的電壓。

(6)故障二次診斷模塊g：將初始概率值p按下式變換得到二次概率值pk:

如果得到的二次概率值大于0.6，則判斷為正常狀態(tài)，否則為故障狀態(tài)；如果得到的二次概率值在0～0.2之間，則判斷為電性故障，如果得到的二次概率值在0.2～0.6之間，則判斷為非電性故障；如果得到的二次概率值在0～0.13之間，則判斷為高能放電故障，如果得到的二次概率值在0.13～0.2之間則判斷為低能放電故障；如果得到的二次概率值在0.2～0.4之間，則判斷為高溫過熱故障，如果得到的二次概率值在0.4～0.6之間則判斷為低溫過熱故障；故障判斷模塊中最終概率值的故障判斷與pk的故障判斷，為與的關(guān)系，兩者均滿足時(shí)則發(fā)出相應(yīng)故障報(bào)警。

該診斷裝置能夠以概率的形式輸出診斷結(jié)果，便于分析問題的不確定性，能夠有效地解決少樣本數(shù)據(jù)情況下的診斷問題，診斷正確率優(yōu)異，診斷速度更快；引入國標(biāo)變壓器油中溶解氣體分析和判斷導(dǎo)則中給出的氣體含量注意值和超限累計(jì)時(shí)間作為概率p的修正依據(jù)，可以很大程度克服氣體含量采集帶來的誤差，為最終的故障判斷提高更可靠的依據(jù)；同時(shí)通過增加正弦概率的變換和判斷，克服了以往概率輸出不夠平滑容易發(fā)生誤報(bào)警的問題，提高了故障判斷的可靠性。。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。