一種有載智能調(diào)容變壓器及使用該變壓器的變電站的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種有載智能調(diào)容變壓器及使用該變壓器的變電站。本發(fā)明的有載智能調(diào)容變壓器能夠?qū)ψ儔浩鞯蛪簜?cè)檢測(cè)的實(shí)時(shí)電壓和電流數(shù)據(jù)執(zhí)行處理，排除這些信號(hào)的異常抖動(dòng)給調(diào)容切換帶來(lái)的干擾，正確獲得真實(shí)的負(fù)載狀態(tài)；進(jìn)而，在對(duì)比大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)負(fù)載的有效變化模式，根據(jù)該有效變化模式為是否執(zhí)行調(diào)容切換的判斷設(shè)置設(shè)置不同的判斷條件以及一動(dòng)態(tài)的調(diào)容負(fù)載閾值，使該調(diào)容負(fù)載閾值達(dá)到實(shí)現(xiàn)變壓器能效優(yōu)化的合理取值。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種有載智能調(diào)容變壓器及使用該變壓器的變電站
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種有載智能調(diào)容變壓器及使用該變壓器的變電站。
【背景技術(shù)】
[0002]在輸配電網(wǎng)絡(luò)的電能損耗當(dāng)中，變壓器損耗占據(jù)著其中很大的比例;特別是在輸配電網(wǎng)絡(luò)的中低壓部分，變壓器的裝機(jī)總數(shù)多且裝機(jī)容量大，由變壓器造成的損耗占比高達(dá)50%—70%。因此，降低變壓器損耗對(duì)改善電網(wǎng)能效、降低浪費(fèi)具有決定性的意義。
[0003]變壓器所造成的損耗中，空載損耗的影響最大。在空載狀態(tài)下，變壓器高壓側(cè)輸入的功率未用于產(chǎn)生低壓側(cè)的功率輸出，而是主要被變壓器的鐵芯所消耗。因此，如果變壓器的負(fù)載減小，可以通過(guò)降低變壓器的容量而抑制空載，從而減少變壓器自身的損耗;而當(dāng)變壓器的負(fù)載增大時(shí)，則相應(yīng)增加變壓器容量，以提供足夠的承載負(fù)載的能力；也就是通過(guò)“調(diào)容”改善變壓器的能效。特別是我國(guó)城鄉(xiāng)各個(gè)地區(qū)的用電需求多樣化，不同季節(jié)和時(shí)段負(fù)載變化顯著，通過(guò)對(duì)變壓器調(diào)容，可以克服變壓器容量長(zhǎng)期處于過(guò)大狀態(tài)帶來(lái)的空載損耗嚴(yán)重的缺陷。
[0004]支持調(diào)容的變壓器具有大、小兩個(gè)容量檔，對(duì)變壓器實(shí)現(xiàn)有載調(diào)容的過(guò)程是:檢測(cè)變壓器低壓側(cè)的負(fù)載大??；當(dāng)負(fù)載狀態(tài)符合調(diào)節(jié)變壓器容量的預(yù)設(shè)條件時(shí)，則對(duì)變壓器高壓側(cè)的繞組連接方式進(jìn)行星一角變換，以及對(duì)變壓器低壓側(cè)的繞組連接方式進(jìn)行串聯(lián)一并聯(lián)變換;在大容量檔，高壓側(cè)繞組采用星型連接，且低壓側(cè)繞組采用串聯(lián)連接;在小容量檔，將高壓側(cè)繞組切換為三角型連接，并且將低壓側(cè)繞組的連接方式切換為并聯(lián)。
[0005]實(shí)現(xiàn)有載調(diào)容的變壓器具體包括:變壓部分、調(diào)容切換開(kāi)關(guān)、自動(dòng)檢測(cè)控制部分。變壓部分包括高壓側(cè)繞組、低壓側(cè)繞組和鐵芯等，是變壓器實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換輸出所需要的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。調(diào)容切換開(kāi)關(guān)一般采用機(jī)械式開(kāi)關(guān)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)觸頭使之與不同靜觸頭接觸而切換高壓側(cè)、低壓側(cè)各個(gè)繞組之間的連接方式，實(shí)現(xiàn)上述星一角變換及串聯(lián)一并聯(lián)變換;隨著技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式可控電子開(kāi)關(guān)也越來(lái)越多地被應(yīng)用作為調(diào)容切換開(kāi)關(guān)，并有逐步取代機(jī)械式開(kāi)關(guān)的趨勢(shì)。自動(dòng)檢測(cè)控制部分用于實(shí)時(shí)地檢測(cè)變壓器低壓側(cè)的電壓和電流，計(jì)算負(fù)載大小，并且將當(dāng)前的負(fù)載與預(yù)設(shè)的調(diào)容閾值加以比較，判斷是否滿(mǎn)足調(diào)容條件，在滿(mǎn)足條件的情況下向調(diào)容切換開(kāi)關(guān)下達(dá)執(zhí)行切換的控制命令。
[0006]為了提高有載調(diào)容變壓器及其整體系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，現(xiàn)有技術(shù)中，在上述自動(dòng)檢測(cè)控制部分普遍采用了能夠基于程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)精確控制的高可靠性芯片架構(gòu)，包括:針對(duì)變壓器低壓側(cè)電壓和電流的檢測(cè)應(yīng)用了具有高采樣率的傳感器和多通道同步的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片，對(duì)負(fù)載的實(shí)時(shí)計(jì)算和條件判斷采用了具有高運(yùn)算能力的微處理器芯片作為控制中樞，以及利用鎖存器驅(qū)動(dòng)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)容切換開(kāi)關(guān)的控制命令輸出?？梢?jiàn)，自動(dòng)檢測(cè)控制部分的運(yùn)算處理能力、響應(yīng)速度和集成化程度不斷提高，能夠有效執(zhí)行精確的自動(dòng)控制程序。
[0007]然而，對(duì)于現(xiàn)有的有載調(diào)容變壓器來(lái)說(shuō)，雖然其自動(dòng)檢測(cè)控制部分的硬件性能不斷提升，但仍然缺少可實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、最優(yōu)化的調(diào)容控制的智能化控制機(jī)制和手段，使得有載調(diào)容變壓器整體能效和運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)無(wú)法達(dá)到理想化。具體來(lái)說(shuō)，首先，對(duì)變壓器低壓側(cè)電壓和電流的異常抖動(dòng)無(wú)法有效進(jìn)行區(qū)別應(yīng)對(duì)，由異常抖動(dòng)變化引發(fā)不適當(dāng)?shù)恼{(diào)容切換的發(fā)生概率較高;第二，對(duì)負(fù)載的變化模式與變化規(guī)律不能進(jìn)行充分積累和有效識(shí)別，因而只能依據(jù)當(dāng)前實(shí)時(shí)負(fù)載進(jìn)行調(diào)容的切換控制，特別是在我國(guó)電網(wǎng)負(fù)載總量變化頻繁的情況下，容易造成不必要的調(diào)容操作過(guò)多，使得調(diào)容切換開(kāi)關(guān)受到過(guò)多沖擊而損壞，也使得變壓器無(wú)法保持穩(wěn)定高效的運(yùn)行狀態(tài);第三，觸發(fā)調(diào)容切換的調(diào)容閾值是在預(yù)設(shè)值的基礎(chǔ)上根據(jù)設(shè)備實(shí)際參數(shù)進(jìn)行出廠調(diào)試后確定的一個(gè)固定值，該固定值往往并未達(dá)到使變壓器能效最理想的效果，而且缺乏靈活度，不能適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中各種因素的動(dòng)態(tài)變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種有載智能調(diào)容變壓器及使用該變壓器的變電站。本發(fā)明的有載智能調(diào)容變壓器能夠?qū)ψ儔浩鞯蛪簜?cè)檢測(cè)的實(shí)時(shí)電壓和電流數(shù)據(jù)執(zhí)行處理，排除這些信號(hào)的異常抖動(dòng)給調(diào)容切換帶來(lái)的干擾，正確獲得真實(shí)的負(fù)載狀態(tài);進(jìn)而，在對(duì)比大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)負(fù)載的有效變化模式，根據(jù)該有效變化模式為是否執(zhí)行調(diào)容切換的判斷設(shè)置設(shè)置不同的判斷條件以及一動(dòng)態(tài)的調(diào)容負(fù)載閾值，使該調(diào)容負(fù)載閾值達(dá)到實(shí)現(xiàn)變壓器能效優(yōu)化的合理取值。
[0009]本發(fā)明所述的有載智能調(diào)容變壓器，包括:變壓部分、調(diào)容切換開(kāi)關(guān)、自動(dòng)檢測(cè)控制部分;其中，所述變壓部分包括高壓側(cè)繞組、低壓側(cè)繞組和鐵芯;所述調(diào)容切換開(kāi)關(guān)響應(yīng)于自動(dòng)檢測(cè)控制部分下達(dá)的切換控制指令而切換所述高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組的連接方式;其特征在于:
所述自動(dòng)檢測(cè)控制部分包括:
數(shù)據(jù)傳感采集模塊，用于實(shí)時(shí)地采集變壓器低壓側(cè)輸出的電流模擬量信號(hào)和電壓模擬量信號(hào)，并且通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將上述電流模擬量信號(hào)和電壓模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)有效性篩選模塊，用于對(duì)由數(shù)據(jù)傳感采集模塊輸入的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷，將由異常抖動(dòng)帶來(lái)的無(wú)效數(shù)據(jù)從中篩除，保留有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)應(yīng)用于后續(xù)的負(fù)載計(jì)算；
負(fù)載計(jì)算模塊，用于根據(jù)有效的數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)采樣時(shí)刻上的實(shí)時(shí)負(fù)載值；
負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊，用于累積變壓器在全部開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)段內(nèi)采集并記錄下來(lái)的所有采樣時(shí)刻的負(fù)載數(shù)據(jù)，作為負(fù)載歷史數(shù)據(jù);將負(fù)載歷史數(shù)據(jù)按照時(shí)間為單位切分為各個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，并且根據(jù)環(huán)境參數(shù)和負(fù)載大小等級(jí)對(duì)各個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段進(jìn)行歸并處理，以便生成若干個(gè)環(huán)境參數(shù)相關(guān)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集；
負(fù)載有效變化模式確定模塊，用于將一預(yù)定時(shí)間段內(nèi)各個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)負(fù)載值與負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段進(jìn)行相互匹配比對(duì)，將經(jīng)匹配比對(duì)與所述實(shí)時(shí)負(fù)載值差異度最小的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中包含的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)作為負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值與負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)負(fù)載值的變化從而計(jì)算預(yù)測(cè)變化量；調(diào)容條件確定模塊，用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值以及所述預(yù)測(cè)變化量，為是否執(zhí)行調(diào)容設(shè)定判斷條件；
調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊，用于在預(yù)定閾值變化范圍內(nèi)設(shè)定若干閾值點(diǎn)，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值以及所述預(yù)測(cè)變化量，計(jì)算調(diào)容負(fù)載閾值在各閾值點(diǎn)下的預(yù)測(cè)變壓器損耗值，取其中使預(yù)測(cè)變壓器損耗值最小的閾值點(diǎn)，將該閾值點(diǎn)設(shè)定為調(diào)容負(fù)載閾值；
負(fù)載比較模塊，用于獲得每個(gè)時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值，將該實(shí)時(shí)負(fù)載值與被調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊動(dòng)態(tài)設(shè)定的調(diào)容負(fù)載閾值進(jìn)行比較，判斷是否滿(mǎn)足調(diào)容條件確定模塊所設(shè)定的調(diào)容條件；
調(diào)容切換指令模塊，在所述負(fù)載比較模塊判斷條件符合的情況下，向調(diào)容切換開(kāi)關(guān)下達(dá)相應(yīng)的調(diào)容切換指令。
[0010]優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)有效性篩選模塊包括:數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器、采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元、波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元、初級(jí)篩選單元、次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器、次級(jí)篩選單元、有效數(shù)據(jù)輸出單兀;其中，
數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器具有固定的η個(gè)暫存位置，暫存當(dāng)前時(shí)刻t的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，以及t-l、t-2……t-(n-l)時(shí)刻的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)；
采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元用于計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器所暫存的η個(gè)電流數(shù)字量數(shù)據(jù)的平均值以及其所暫存的η個(gè)電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)的平均值，將電流數(shù)字量平均值和電壓數(shù)字量平均值分別作為有效性判斷的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值；
波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元用于計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器所暫存的η個(gè)電流數(shù)字量數(shù)據(jù)的每一個(gè)與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并且對(duì)η個(gè)絕對(duì)值取其平均值作為電流波動(dòng)基準(zhǔn)值；以及計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器所暫存的η個(gè)電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)的每一個(gè)與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并且對(duì)η個(gè)絕對(duì)值取其平均值作為電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值；初級(jí)篩選單元用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第一閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與電流波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第二閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則判定當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則將當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)送至次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器；以及，用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第三閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第四閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則判定當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則將當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)送至次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器；次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器用于對(duì)未被初級(jí)篩選單元判定為有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲緩存；
次級(jí)篩選單元，用于從次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器中提取某一時(shí)刻t’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，并且相對(duì)于該采樣時(shí)刻t ’延遲m個(gè)采樣時(shí)刻以后，從采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元獲得在t ’ + m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值，并且從波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元獲得t，+ m時(shí)刻的電流波動(dòng)基準(zhǔn)值和電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值;并且，該次級(jí)篩選單元用于計(jì)算時(shí)刻t’所采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)與t’+ m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第一閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電流波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第二閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則判定時(shí)刻t’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)為有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則將時(shí)刻t’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)判定為無(wú)效;次級(jí)篩選單元還用于計(jì)算時(shí)刻t ’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)與t’+ m時(shí)刻的電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電壓采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第三閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第四閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則判定時(shí)刻t’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)為有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則將時(shí)刻t’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)判定為無(wú)效；有效數(shù)據(jù)輸出單元，用于按照采樣時(shí)刻順序輸出被判定為有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù);而對(duì)于被判定為無(wú)效的數(shù)據(jù)，則在無(wú)效數(shù)據(jù)相應(yīng)的采樣時(shí)刻輸出該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值，作為該采樣時(shí)刻的有效數(shù)據(jù)。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述η的取值大于等于1000，且小于等于5000;所述m的取值范圍為大于等于200且小于等于500。
[0012]優(yōu)選的是，負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊具有聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸功能，將其累積的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)定期上傳的云端的服務(wù)器進(jìn)行可隨時(shí)調(diào)用的備份存儲(chǔ)。
[0013]優(yōu)選的是，負(fù)載有效變化模式確定模塊包括:
實(shí)時(shí)負(fù)載值獲取單元用于獲得一預(yù)定時(shí)間段內(nèi)各個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)負(fù)載值；歷史數(shù)據(jù)集調(diào)取單元，根據(jù)采樣上述實(shí)時(shí)負(fù)載值時(shí)的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)以及上述實(shí)時(shí)負(fù)載值所處的等級(jí)區(qū)間，調(diào)取可用的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集；
實(shí)時(shí)負(fù)載值截取單元用于以一大小動(dòng)態(tài)可調(diào)的匹配窗口，從該預(yù)定時(shí)間段內(nèi)的實(shí)時(shí)負(fù)載值當(dāng)中提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的實(shí)時(shí)負(fù)載值；
負(fù)載模式比較單元，以相同大小的匹配窗口，針對(duì)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，從該段中采樣時(shí)間最先的數(shù)據(jù)出發(fā)提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù);進(jìn)而，將該匹配窗口每次移動(dòng)一定的步長(zhǎng)后，繼續(xù)從該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)，直至該匹配窗口移動(dòng)至該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中采樣時(shí)間最后的數(shù)據(jù)，從而為每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段獲得若干組負(fù)載歷史數(shù)據(jù);計(jì)算所提取的該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度；
負(fù)載變化預(yù)測(cè)單元，獲得該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度，若其中至少一個(gè)差異度低于差異度閾值，則負(fù)載變化預(yù)測(cè)單元選取其中對(duì)應(yīng)最小差異度的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，并且確定在該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段當(dāng)中對(duì)應(yīng)該最小差異度的一組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的位置，并且將該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段當(dāng)中位于該組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)之后的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)作為負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)；
匹配窗口調(diào)整單元，在經(jīng)計(jì)算該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度均大于差異度閾值的情況下，縮小該匹配窗口的長(zhǎng)度；
變化模式預(yù)測(cè)單元，比較當(dāng)前時(shí)刻實(shí)時(shí)負(fù)載值與所述負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，取得預(yù)測(cè)最大變化量、預(yù)測(cè)最小變化量或預(yù)測(cè)變化量的平均值，將其中之一作為用于后續(xù)計(jì)算的預(yù)測(cè)變化量。
[0014]優(yōu)選的是，調(diào)容條件確定模塊按以下方式為是否執(zhí)行調(diào)容設(shè)定判斷條件:在小容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值高于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，而且實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后也高于調(diào)容負(fù)載閾值，則將實(shí)時(shí)負(fù)載值高于調(diào)容閾值作為執(zhí)行由小容量檔到大容量檔的調(diào)容切換的判斷條件；同樣，在大容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值低于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，而且實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后也低于調(diào)容負(fù)載閾值，則將實(shí)時(shí)負(fù)載值低于調(diào)容閾值作為執(zhí)行由大容量檔到小容量檔的調(diào)容切換的判斷條件;在小容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值高于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，但實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后不高于調(diào)容負(fù)載閾值，則將自當(dāng)前時(shí)刻起一定延遲時(shí)間之內(nèi)的各實(shí)時(shí)負(fù)載值均高于調(diào)容負(fù)載閾值作為執(zhí)行由小容量檔到大容量檔的調(diào)容切換的判斷條件;在大容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值低于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，但實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后不低于調(diào)容負(fù)載閾值，則將自當(dāng)前時(shí)刻起一定延遲時(shí)間之內(nèi)的各實(shí)時(shí)負(fù)載值均低于調(diào)容負(fù)載閾值作為執(zhí)行由大容量檔到小容量檔的調(diào)容切換的判斷條件。
[0015]優(yōu)選的是，調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值以及預(yù)測(cè)最大變化量、預(yù)測(cè)最小變化量以及預(yù)測(cè)變化量的平均值，分別計(jì)算調(diào)容負(fù)載閾值在各閾值點(diǎn)下的預(yù)測(cè)變壓器損耗值，并且取其中使預(yù)測(cè)變壓器損耗值最小的閾值點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明進(jìn)而提供了一種應(yīng)用上述有載智能調(diào)容變壓器的變電站，包括:上述有載智能調(diào)容變壓器、運(yùn)行監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)以及云數(shù)據(jù)中心。
[0017]可見(jiàn)，本發(fā)明的有載智能調(diào)容變壓器對(duì)變壓器低壓側(cè)檢測(cè)的實(shí)時(shí)電壓和電流數(shù)據(jù)采用兩級(jí)驗(yàn)證機(jī)制，排除這些信號(hào)當(dāng)中的異常抖動(dòng)給調(diào)容切換帶來(lái)的干擾;進(jìn)而，以相同環(huán)境參數(shù)和負(fù)載檔次之下的歷史大數(shù)據(jù)作為比對(duì)分析之基礎(chǔ)，通過(guò)基于動(dòng)態(tài)窗口的匹配度驗(yàn)證機(jī)制，預(yù)測(cè)負(fù)載的有效變化模式，根據(jù)該有效變化模式為是否執(zhí)行調(diào)容切換的判斷設(shè)置不同的判斷條件以及一動(dòng)態(tài)的調(diào)容負(fù)載閾值，使該調(diào)容負(fù)載閾值達(dá)到實(shí)現(xiàn)變壓器能效優(yōu)化的合理取值。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本發(fā)明提供的有載智能調(diào)容變壓器總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是有載智能調(diào)容變壓器的自動(dòng)檢測(cè)控制部分結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是數(shù)據(jù)有效性篩選模塊的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是負(fù)載有效變化模式確定模塊的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明所優(yōu)選的【具體實(shí)施方式】。
[0021]圖1是本發(fā)明提供的有載智能調(diào)容變壓器總體結(jié)構(gòu)示意圖。該有載智能調(diào)容變壓器總體上看包括:變壓部分1、調(diào)容切換開(kāi)關(guān)2、自動(dòng)檢測(cè)控制部分3。其中，變壓部分包括高壓側(cè)繞組、低壓側(cè)繞組和鐵芯。調(diào)容切換開(kāi)關(guān)響應(yīng)于自動(dòng)檢測(cè)控制部分下達(dá)的切換控制指令而切換高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組的連接方式。與現(xiàn)有技術(shù)中的有載調(diào)容變壓器相同，其中高壓側(cè)繞組連接方式可通過(guò)調(diào)容切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行進(jìn)行星一角變換，低壓側(cè)繞組連接方式可進(jìn)行串聯(lián)一并聯(lián)變換；即，在大容量檔，高壓側(cè)繞組采用星型連接，且低壓側(cè)繞組采用串聯(lián)連接;在小容量檔，將高壓側(cè)繞組切換為三角型連接，并且將低壓側(cè)繞組的連接方式切換為并聯(lián)。
[0022]圖2是所述有載智能調(diào)容變壓器的自動(dòng)檢測(cè)控制部分結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，自動(dòng)檢測(cè)控制部分3具體包括:數(shù)據(jù)傳感采集模塊301、數(shù)據(jù)有效性篩選模塊302、負(fù)載計(jì)算模塊303、負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊304、負(fù)載有效變化模式確定模塊305、調(diào)容條件確定模塊306、調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊307、負(fù)載比較模塊308以及調(diào)容切換指令模塊309。
[0023]數(shù)據(jù)傳感采集模塊301通過(guò)電流互感器以及電壓互感器實(shí)時(shí)地采集變壓器低壓側(cè)輸出的電流模擬量信號(hào)和電壓模擬量信號(hào)，并且通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將上述電流模擬量信號(hào)和電壓模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)。
[0024]數(shù)據(jù)有效性篩選模塊302對(duì)由數(shù)據(jù)傳感采集模塊301輸入的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷。受到系統(tǒng)自身不穩(wěn)定因素以及外部干擾影響，變壓器低壓側(cè)所輸出的電壓和電流會(huì)經(jīng)常產(chǎn)生短暫性的異常抖動(dòng)；由于在異常抖動(dòng)狀態(tài)下采集的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)不能代表變壓器實(shí)時(shí)負(fù)載的真實(shí)狀態(tài)，如果將異常抖動(dòng)下的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)應(yīng)用于負(fù)載計(jì)算，則會(huì)對(duì)相應(yīng)調(diào)容控制過(guò)程產(chǎn)生錯(cuò)誤的引導(dǎo)。因此，通過(guò)數(shù)據(jù)有效性篩選模塊302首先對(duì)任何時(shí)刻輸入的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性的判斷，將由異常抖動(dòng)帶來(lái)的無(wú)效數(shù)據(jù)從中篩除，僅保留有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，應(yīng)用于后續(xù)的負(fù)載計(jì)算。
[0025]數(shù)據(jù)有效性篩選模塊302的具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括:數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器302A、采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元302B、波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元302C、初級(jí)篩選單元302D、次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器302E、次級(jí)篩選單元302F、有效數(shù)據(jù)輸出單元302G。其中，數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器302A具有固定的η個(gè)暫存位置，每個(gè)暫存位置可以暫存一個(gè)采樣點(diǎn)的一組電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，故而，可以暫存當(dāng)前時(shí)刻t的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，以及t-1、t-2……t-(n-l)時(shí)刻的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器302A采用“先進(jìn)先出”的方式更新所暫存的各時(shí)刻的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù);為了保證有效性篩選的可靠性，η的取值應(yīng)大于等于1000，且小于等于5000，即根據(jù)1000 — 5000個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)值實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的有效性判斷。采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元302Β，計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器302Α所暫存的η個(gè)電流數(shù)字量數(shù)據(jù)的平均值，以及其所暫存的η個(gè)電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)的平均值，將電流數(shù)字量平均值和電壓數(shù)字量平均值分別作為有效性判斷的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值。波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元302C，計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器302Α所暫存的η個(gè)電流數(shù)字量數(shù)據(jù)的每一個(gè)與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并且對(duì)η個(gè)絕對(duì)值取其平均值作為電流波動(dòng)基準(zhǔn)值；以及計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器302Α所暫存的η個(gè)電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)的每一個(gè)與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并且對(duì)η個(gè)絕對(duì)值取其平均值作為電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值。初級(jí)篩選單元302D用于對(duì)當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性的初級(jí)篩選;該初級(jí)篩選單元302D計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第一閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與電流波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第二閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則判定當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則將當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)送至次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器302E;同樣，初級(jí)篩選單元302D還計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第三閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第四閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則判定當(dāng)前時(shí)亥IJt采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則將當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)送至次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器302E。次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器302E用于對(duì)未被初級(jí)篩選單元302D判定為有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲緩存。次級(jí)篩選單元302F，用于從次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器302E中提取某一時(shí)刻t’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，并且相對(duì)于該采樣時(shí)刻t’延遲m個(gè)采樣時(shí)刻以后，從采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元302B獲得在t’+ m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值，并且從波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元302C獲得t ’ + m時(shí)刻的電流波動(dòng)基準(zhǔn)值和電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值;次級(jí)篩選單元302F計(jì)算時(shí)刻t’所采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)與t’+ m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第一閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電流波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第二閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則判定時(shí)刻t ’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)仍為有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則將時(shí)刻t ’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)判定為無(wú)效；同樣，次級(jí)篩選單元302F還計(jì)算時(shí)刻t’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)與t’+ m時(shí)刻的電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電壓采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第三閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第四閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則判定時(shí)刻t’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)仍為有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則將時(shí)刻t ’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)判定為無(wú)效。最終，數(shù)據(jù)有效性篩選模塊302通過(guò)有效數(shù)據(jù)輸出單元302G按照采樣時(shí)刻順序輸出被判定為有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù);而對(duì)于被判定為無(wú)效的數(shù)據(jù)，則在無(wú)效數(shù)據(jù)相應(yīng)的采樣時(shí)刻輸出該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值，作為該采樣時(shí)刻的有效數(shù)據(jù)從而替代原來(lái)的無(wú)效數(shù)據(jù)。其中，由于m的取值會(huì)對(duì)有效數(shù)據(jù)的輸出時(shí)刻帶來(lái)一定延遲，考慮到將有效性判定造成的延遲限制在合理范圍，則m的取值范圍為大于等于200且小于等于500。
[0026]負(fù)載計(jì)算模塊303從數(shù)據(jù)有效性篩選模塊302接收每一個(gè)采樣時(shí)刻上被確定為有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，并根據(jù)有效的數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)采樣時(shí)刻上的實(shí)時(shí)負(fù)載值。
[0027]負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊304用于累積變壓器在全部開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)段內(nèi)采集并記錄下來(lái)的所有采樣時(shí)刻的負(fù)載數(shù)據(jù)，作為負(fù)載歷史數(shù)據(jù)。隨著變壓器開(kāi)機(jī)運(yùn)行的時(shí)間不斷延長(zhǎng)，所累積的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)日益增加，從而為對(duì)負(fù)載有效變化模式的確定以及對(duì)調(diào)容負(fù)載閾值的調(diào)整提供了作為參考的大數(shù)據(jù)。為了緩解本地存儲(chǔ)容量的不足，負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊304可具有聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸功能，從而將其累積的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)定期上傳的云端的服務(wù)器進(jìn)行可隨時(shí)調(diào)用的備份存儲(chǔ)。負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊304對(duì)所累積的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)按照適當(dāng)時(shí)間單位切分為數(shù)據(jù)段，例如，該模塊將負(fù)載歷史數(shù)據(jù)按照每I小時(shí)一段、每3小時(shí)一段、每8小時(shí)一段或者每24小時(shí)一段等時(shí)間單位，切分為各個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，并且根據(jù)環(huán)境參數(shù)和負(fù)載大小等級(jí)對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)段進(jìn)行歸并處理，以便生成若干個(gè)環(huán)境參數(shù)相關(guān)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集。不論城市還是鄉(xiāng)村，變壓器涉及的輸電網(wǎng)負(fù)載與季節(jié)、溫度、天氣等環(huán)境因素關(guān)系非常密切，例如鄉(xiāng)村農(nóng)忙時(shí)節(jié)的負(fù)載會(huì)顯著增加，又例如夏季晴朗天氣下的高溫會(huì)導(dǎo)致負(fù)載上升，而陰雨天氣帶來(lái)的溫度下降也會(huì)減小負(fù)載;此外，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展演進(jìn)、產(chǎn)業(yè)構(gòu)成的變化、城區(qū)的擴(kuò)張、氣候的長(zhǎng)期演變等因素，輸電網(wǎng)負(fù)載從歷史上看也會(huì)發(fā)生逐漸變化，不會(huì)持續(xù)保持在同一個(gè)水平。因此，負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊304在記錄負(fù)載歷史數(shù)據(jù)時(shí)，也會(huì)記錄相關(guān)聯(lián)的季節(jié)、溫度、天氣等環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)。進(jìn)而，負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊304劃分若干個(gè)負(fù)載大小等級(jí)的區(qū)間，將記錄與切分的各個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段按照其數(shù)值大小歸入相對(duì)應(yīng)的等級(jí)區(qū)間；并且對(duì)于歸入同一個(gè)等級(jí)區(qū)間的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段來(lái)說(shuō)，將其中環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的差異程度在預(yù)定范圍之內(nèi)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段加入同一個(gè)與環(huán)境參數(shù)相關(guān)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集。
[0028]負(fù)載有效變化模式確定模塊305的結(jié)構(gòu)如圖4所示，其中，實(shí)時(shí)負(fù)載值獲取單元305A從負(fù)載計(jì)算模塊303獲得一預(yù)定時(shí)間段內(nèi)各個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)負(fù)載值，例如，獲得最近I小時(shí)內(nèi)各個(gè)采樣時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值。并且，歷史數(shù)據(jù)集調(diào)取單元305B向負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊304調(diào)取可用的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集，從而獲得該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集中包括的各個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段；歷史數(shù)據(jù)集調(diào)取單元305B根據(jù)采樣上述實(shí)時(shí)負(fù)載值時(shí)的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，以及上述實(shí)時(shí)負(fù)載值所處的等級(jí)區(qū)間，調(diào)取與該環(huán)境參數(shù)和等級(jí)區(qū)間相對(duì)應(yīng)歷史數(shù)據(jù)集。實(shí)時(shí)負(fù)載值截取單元305C以一大小動(dòng)態(tài)可調(diào)的匹配窗口，從該預(yù)定時(shí)間段內(nèi)的實(shí)時(shí)負(fù)載值當(dāng)中提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的實(shí)時(shí)負(fù)載值。負(fù)載模式比較單元305D以相同大小的匹配窗口，針對(duì)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，從該段中采樣時(shí)間最先的數(shù)據(jù)出發(fā)提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù);進(jìn)而，將該匹配窗口每次移動(dòng)一定的步長(zhǎng)后一例如每次移動(dòng)5個(gè)采樣點(diǎn)，繼續(xù)從該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)，直至該匹配窗口移動(dòng)至該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中采樣時(shí)間最后的數(shù)據(jù)，從而為每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段獲得若干組負(fù)載歷史數(shù)據(jù);負(fù)載模式比較單元305D計(jì)算所提取的該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度，可以按照采樣時(shí)刻的先后順序，計(jì)算該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與某一組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差值的絕對(duì)值的和作為差異度;例如，該組實(shí)時(shí)負(fù)載值按照采樣時(shí)間先后順序依次包括1142^3，-1(11-1)，奴11)，而某一組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)按照采樣時(shí)間先后順序依次包括71，72，73，-7(11-1)，7(11)，則實(shí)時(shí)負(fù)載值與該組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)差異度可表示為
I xl-yl I + I x2-y2 | + | x3-y3...+ | x(n_l )-y (n_l) +|x(n)-y(n);負(fù)載變化預(yù)測(cè)單元305E獲得該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度，若其中至少一個(gè)差異度低于差異度閾值，則負(fù)載變化預(yù)測(cè)單元305E選取其中對(duì)應(yīng)最小差異度的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，并且確定在該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段當(dāng)中對(duì)應(yīng)該最小差異度的一組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的位置，并且將該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段當(dāng)中位于該組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)之后的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)作為負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。相反，如果經(jīng)計(jì)算該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度均大于差異度閾值，則匹配窗口調(diào)整單元305F縮小該匹配窗口的長(zhǎng)度；然后重新進(jìn)行上述運(yùn)算；因而，在最初計(jì)算時(shí)，可以使該匹配窗口覆蓋整個(gè)預(yù)定時(shí)間段內(nèi)全部的實(shí)時(shí)負(fù)載值;如果這樣獲得的差異度均大于差異度閾值，則按照預(yù)定的縮小量縮小該匹配窗口的長(zhǎng)度，優(yōu)選可截去預(yù)定時(shí)間段起始階段的一部分實(shí)時(shí)負(fù)載值。變化模式預(yù)測(cè)單元305G從負(fù)載變化預(yù)測(cè)單元305E獲得所確定的負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)而比較當(dāng)前時(shí)刻實(shí)時(shí)負(fù)載值與所述負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)負(fù)載值的變化;具體來(lái)說(shuō)，變化模式預(yù)測(cè)單元305G可計(jì)算負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)相對(duì)于當(dāng)前時(shí)刻實(shí)時(shí)負(fù)載值的預(yù)測(cè)最大變化量、預(yù)測(cè)最小變化量；例如，當(dāng)前時(shí)刻實(shí)時(shí)負(fù)載值為x(n)，所確定的負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)為yl，y2，y3,-1(Ii1-1)，y(m)，則分別計(jì)算yl，y2，y3,-1(II1-1)，y(m)相對(duì)于x(n)的變化量，從中取得預(yù)測(cè)最大變化量Amax、預(yù)測(cè)最小變化量Amin或預(yù)測(cè)變化量的平均值，將其中之一作為用于后續(xù)計(jì)算的預(yù)測(cè)變化量A。
[0029]調(diào)容條件確定模塊306，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)以及預(yù)測(cè)變化量△，為是否執(zhí)行調(diào)容設(shè)定判斷條件;具體來(lái)說(shuō)，在小容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)高于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，而且x(n)+ △也高于調(diào)容負(fù)載閾值，則將實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)高于調(diào)容閾值作為執(zhí)行由小容量檔到大容量檔的調(diào)容切換的判斷條件；同樣，在大容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)低于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，而且x(n)+ △也低于調(diào)容負(fù)載閾值，則將實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)低于調(diào)容閾值作為執(zhí)行由大容量檔到小容量檔的調(diào)容切換的判斷條件;另一種情況下，在小容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)高于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，但x(n)+ △不高于調(diào)容負(fù)載閾值，則將自當(dāng)前時(shí)刻起一定延遲時(shí)間之內(nèi)的實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)均高于調(diào)容負(fù)載閾值作為執(zhí)行由小容量檔到大容量檔的調(diào)容切換的判斷條件；同樣，在大容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)低于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，但x(n)+ △不低于調(diào)容負(fù)載閾值，則將自當(dāng)前時(shí)刻起一定延遲時(shí)間之內(nèi)的實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)均低于調(diào)容負(fù)載閾值作為執(zhí)行由大容量檔到小容量檔的調(diào)容切換的判斷條件。
[0030]本發(fā)明的調(diào)容負(fù)載閾值采用可在預(yù)定閾值變化范圍內(nèi)的若干閾值點(diǎn)實(shí)時(shí)切換的動(dòng)態(tài)閾值，為此，調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊307根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值x(n)以及預(yù)測(cè)最大變化量A max、預(yù)測(cè)最小變化量△ min以及預(yù)測(cè)變化量的平均值，分別計(jì)算調(diào)容負(fù)載閾值在各閾值點(diǎn)下的預(yù)測(cè)變壓器損耗值，并且取其中使預(yù)測(cè)變壓器損耗值最小的閾值點(diǎn)，并且調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊307按照該閾值點(diǎn)設(shè)定調(diào)容負(fù)載閾值。
[0031]負(fù)載比較模塊308獲得每個(gè)時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值，將該實(shí)時(shí)負(fù)載值與動(dòng)態(tài)設(shè)定的調(diào)容負(fù)載閾值進(jìn)行比較，從而判斷是否滿(mǎn)足調(diào)容條件確定模塊306所確定的判斷條件;調(diào)容切換指令模塊309在判斷條件符合的情況下向調(diào)容切換開(kāi)關(guān)2下達(dá)相應(yīng)的調(diào)容切換指令。
[0032]可見(jiàn)，本發(fā)明的有載智能調(diào)容變壓器對(duì)變壓器低壓側(cè)檢測(cè)的實(shí)時(shí)電壓和電流數(shù)據(jù)采用兩級(jí)驗(yàn)證機(jī)制，排除這些信號(hào)當(dāng)中的異常抖動(dòng)給調(diào)容切換帶來(lái)的干擾;進(jìn)而，以相同環(huán)境參數(shù)和負(fù)載檔次之下的歷史大數(shù)據(jù)作為比對(duì)分析之基礎(chǔ)，通過(guò)基于動(dòng)態(tài)窗口的匹配度驗(yàn)證機(jī)制，預(yù)測(cè)負(fù)載的有效變化模式，根據(jù)該有效變化模式為是否執(zhí)行調(diào)容切換的判斷設(shè)置不同的判斷條件以及一動(dòng)態(tài)的調(diào)容負(fù)載閾值，使該調(diào)容負(fù)載閾值達(dá)到實(shí)現(xiàn)變壓器能效優(yōu)化的合理取值。
[0033]本發(fā)明進(jìn)而提供了一種應(yīng)用上述有載智能調(diào)容變壓器的變電站，包括:上述有載智能調(diào)容變壓器、運(yùn)行監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)以及云數(shù)據(jù)中心。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不足以限制本發(fā)明的技術(shù)方案，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以增減、替換、變換或改進(jìn)，而所有這些增減、替換、變換或改進(jìn)后的技術(shù)方案，都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種有載智能調(diào)容變壓器，包括:變壓部分、調(diào)容切換開(kāi)關(guān)、自動(dòng)檢測(cè)控制部分；其中，所述變壓部分包括高壓側(cè)繞組、低壓側(cè)繞組和鐵芯;所述調(diào)容切換開(kāi)關(guān)響應(yīng)于自動(dòng)檢測(cè)控制部分下達(dá)的切換控制指令而切換所述高壓側(cè)繞組和低壓側(cè)繞組的連接方式;其特征在于: 所述自動(dòng)檢測(cè)控制部分包括: 數(shù)據(jù)傳感采集模塊，用于實(shí)時(shí)地采集變壓器低壓側(cè)輸出的電流模擬量信號(hào)和電壓模擬量信號(hào)，并且通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將上述電流模擬量信號(hào)和電壓模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)有效性篩選模塊，用于對(duì)由數(shù)據(jù)傳感采集模塊輸入的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷，將由異常抖動(dòng)帶來(lái)的無(wú)效數(shù)據(jù)從中篩除，保留有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)應(yīng)用于后續(xù)的負(fù)載計(jì)算； 負(fù)載計(jì)算模塊，用于根據(jù)有效的數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)計(jì)算每個(gè)采樣時(shí)刻上的實(shí)時(shí)負(fù)載值； 負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊，用于累積變壓器在全部開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)段內(nèi)采集并記錄下來(lái)的所有采樣時(shí)刻的負(fù)載數(shù)據(jù)，作為負(fù)載歷史數(shù)據(jù);將負(fù)載歷史數(shù)據(jù)按照時(shí)間為單位切分為各個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，并且根據(jù)環(huán)境參數(shù)和負(fù)載大小等級(jí)對(duì)各個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段進(jìn)行歸并處理，以便生成若干個(gè)環(huán)境參數(shù)相關(guān)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集； 負(fù)載有效變化模式確定模塊，用于將一預(yù)定時(shí)間段內(nèi)各個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)負(fù)載值與負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段進(jìn)行相互匹配比對(duì)，將經(jīng)匹配比對(duì)與所述實(shí)時(shí)負(fù)載值差異度最小的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中包含的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)作為負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值與負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)負(fù)載值的變化從而計(jì)算預(yù)測(cè)變化量；調(diào)容條件確定模塊，用于根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值以及所述預(yù)測(cè)變化量，為是否執(zhí)行調(diào)容設(shè)定判斷條件； 調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊，用于在預(yù)定閾值變化范圍內(nèi)設(shè)定若干閾值點(diǎn)，并根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值以及所述預(yù)測(cè)變化量，計(jì)算調(diào)容負(fù)載閾值在各閾值點(diǎn)下的預(yù)測(cè)變壓器損耗值，取其中使預(yù)測(cè)變壓器損耗值最小的閾值點(diǎn)，將該閾值點(diǎn)設(shè)定為調(diào)容負(fù)載閾值； 負(fù)載比較模塊，用于獲得每個(gè)時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值，將該實(shí)時(shí)負(fù)載值與被調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊動(dòng)態(tài)設(shè)定的調(diào)容負(fù)載閾值進(jìn)行比較，判斷是否滿(mǎn)足調(diào)容條件確定模塊所設(shè)定的調(diào)容條件； 調(diào)容切換指令模塊，在所述負(fù)載比較模塊判斷條件符合的情況下，向調(diào)容切換開(kāi)關(guān)下達(dá)相應(yīng)的調(diào)容切換指令。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載智能調(diào)容變壓器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)有效性篩選模塊包括:數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器、采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元、波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元、初級(jí)篩選單元、次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器、次級(jí)篩選單元、有效數(shù)據(jù)輸出單元;其中， 數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器具有固定的η個(gè)暫存位置，暫存當(dāng)前時(shí)刻t的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，以及t-l、t-2……t-(n-l)時(shí)刻的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)； 采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元用于計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器所暫存的η個(gè)電流數(shù)字量數(shù)據(jù)的平均值以及其所暫存的η個(gè)電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)的平均值，將電流數(shù)字量平均值和電壓數(shù)字量平均值分別作為有效性判斷的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值； 波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元用于計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器所暫存的η個(gè)電流數(shù)字量數(shù)據(jù)的每一個(gè)與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并且對(duì)η個(gè)絕對(duì)值取其平均值作為電流波動(dòng)基準(zhǔn)值；以及計(jì)算數(shù)據(jù)堆棧隊(duì)列暫存器所暫存的η個(gè)電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)的每一個(gè)與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并且對(duì)η個(gè)絕對(duì)值取其平均值作為電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值；初級(jí)篩選單元用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與所述電流采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第一閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與電流波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第二閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則判定當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則將當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)送至次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器；以及，用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與所述電壓采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第三閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第四閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則判定當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則將當(dāng)前時(shí)刻t采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)送至次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器；次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器用于對(duì)未被初級(jí)篩選單元判定為有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲緩存； 次級(jí)篩選單元，用于從次級(jí)篩選隊(duì)列暫存器中提取某一時(shí)刻t’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)，并且相對(duì)于該采樣時(shí)刻t ’延遲m個(gè)采樣時(shí)刻以后，從采樣量基準(zhǔn)值計(jì)算單元獲得在t ’ + m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值，并且從波動(dòng)基準(zhǔn)值計(jì)算單元獲得t，+ m時(shí)刻的電流波動(dòng)基準(zhǔn)值和電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值;并且，該次級(jí)篩選單元用于計(jì)算時(shí)刻t’所采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)與t’+ m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電流采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第一閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電流波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第二閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則判定時(shí)刻t’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)為有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第一閾值和第二閾值，則將時(shí)刻t’采樣的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)判定為無(wú)效;次級(jí)篩選單元還用于計(jì)算時(shí)刻t ’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)與t’+ m時(shí)刻的電壓采樣量基準(zhǔn)值之間差值的絕對(duì)值，并判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電壓采樣量基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第三閾值，并且判斷該差值的絕對(duì)值與t’+ m時(shí)刻的電壓波動(dòng)基準(zhǔn)值之間的比例是否大于第四閾值;如果該差值的絕對(duì)值未同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則判定時(shí)刻t’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)為有效;相反，如果該差值的絕對(duì)值同時(shí)大于所述第三閾值和第四閾值，則將時(shí)刻t’采樣的電壓數(shù)字量數(shù)據(jù)判定為無(wú)效；有效數(shù)據(jù)輸出單元，用于按照采樣時(shí)刻順序輸出被判定為有效的電流數(shù)字量數(shù)據(jù)和電壓數(shù)字量數(shù)據(jù);而對(duì)于被判定為無(wú)效的數(shù)據(jù)，則在無(wú)效數(shù)據(jù)相應(yīng)的采樣時(shí)刻輸出該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的電流采樣量基準(zhǔn)值和電壓采樣量基準(zhǔn)值，作為該采樣時(shí)刻的有效數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有載智能調(diào)容變壓器，其特征在于，所述η的取值大于等于1000，且小于等于5000;所述m的取值范圍為大于等于200且小于等于500。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載智能調(diào)容變壓器，其特征在于，負(fù)載大數(shù)據(jù)提供模塊具有聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸功能，將其累積的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)定期上傳的云端的服務(wù)器進(jìn)行可隨時(shí)調(diào)用的備份存儲(chǔ)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載智能調(diào)容變壓器，其特征在于，負(fù)載有效變化模式確定模塊包括: 實(shí)時(shí)負(fù)載值獲取單元用于獲得一預(yù)定時(shí)間段內(nèi)各個(gè)采樣時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)負(fù)載值；歷史數(shù)據(jù)集調(diào)取單元，根據(jù)采樣上述實(shí)時(shí)負(fù)載值時(shí)的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)以及上述實(shí)時(shí)負(fù)載值所處的等級(jí)區(qū)間，調(diào)取可用的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集； 實(shí)時(shí)負(fù)載值截取單元用于以一大小動(dòng)態(tài)可調(diào)的匹配窗口，從該預(yù)定時(shí)間段內(nèi)的實(shí)時(shí)負(fù)載值當(dāng)中提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的實(shí)時(shí)負(fù)載值； 負(fù)載模式比較單元，以相同大小的匹配窗口，針對(duì)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)集中的每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，從該段中采樣時(shí)間最先的數(shù)據(jù)出發(fā)提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù);進(jìn)而，將該匹配窗口每次移動(dòng)一定的步長(zhǎng)后，繼續(xù)從該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中提取一組采樣時(shí)間連續(xù)的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)，直至該匹配窗口移動(dòng)至該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段中采樣時(shí)間最后的數(shù)據(jù)，從而為每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段獲得若干組負(fù)載歷史數(shù)據(jù);計(jì)算所提取的該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度； 負(fù)載變化預(yù)測(cè)單元，獲得該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度，若其中至少一個(gè)差異度低于差異度閾值，則負(fù)載變化預(yù)測(cè)單元選取其中對(duì)應(yīng)最小差異度的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段，并且確定在該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段當(dāng)中對(duì)應(yīng)該最小差異度的一組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的位置，并且將該負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段當(dāng)中位于該組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)之后的負(fù)載歷史數(shù)據(jù)作為負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)； 匹配窗口調(diào)整單元，在經(jīng)計(jì)算該組實(shí)時(shí)負(fù)載值與每一個(gè)負(fù)載歷史數(shù)據(jù)段的各組負(fù)載歷史數(shù)據(jù)的差異度均大于差異度閾值的情況下，縮小該匹配窗口的長(zhǎng)度； 變化模式預(yù)測(cè)單元，比較當(dāng)前時(shí)刻實(shí)時(shí)負(fù)載值與所述負(fù)載變化預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，取得預(yù)測(cè)最大變化量、預(yù)測(cè)最小變化量或預(yù)測(cè)變化量的平均值，將其中之一作為用于后續(xù)計(jì)算的預(yù)測(cè)變化量。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載智能調(diào)容變壓器，其特征在于，調(diào)容條件確定模塊按以下方式為是否執(zhí)行調(diào)容設(shè)定判斷條件:在小容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值高于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，而且實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后也高于調(diào)容負(fù)載閾值，則將實(shí)時(shí)負(fù)載值高于調(diào)容閾值作為執(zhí)行由小容量檔到大容量檔的調(diào)容切換的判斷條件；同樣，在大容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值低于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，而且實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后也低于調(diào)容負(fù)載閾值，則將實(shí)時(shí)負(fù)載值低于調(diào)容閾值作為執(zhí)行由大容量檔到小容量檔的調(diào)容切換的判斷條件;在小容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值高于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，但實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后不高于調(diào)容負(fù)載閾值，則將自當(dāng)前時(shí)刻起一定延遲時(shí)間之內(nèi)的各實(shí)時(shí)負(fù)載值均高于調(diào)容負(fù)載閾值作為執(zhí)行由小容量檔到大容量檔的調(diào)容切換的判斷條件；在大容量狀態(tài)下，當(dāng)實(shí)時(shí)負(fù)載值低于當(dāng)前設(shè)置的調(diào)容負(fù)載閾值，但實(shí)時(shí)負(fù)載值與預(yù)測(cè)變化量相加后不低于調(diào)容負(fù)載閾值，則將自當(dāng)前時(shí)刻起一定延遲時(shí)間之內(nèi)的各實(shí)時(shí)負(fù)載值均低于調(diào)容負(fù)載閾值作為執(zhí)行由大容量檔到小容量檔的調(diào)容切換的判斷條件。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載智能調(diào)容變壓器，其特征在于，調(diào)容負(fù)載閾值調(diào)整模塊根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的實(shí)時(shí)負(fù)載值以及預(yù)測(cè)最大變化量、預(yù)測(cè)最小變化量以及預(yù)測(cè)變化量的平均值，分別計(jì)算調(diào)容負(fù)載閾值在各閾值點(diǎn)下的預(yù)測(cè)變壓器損耗值，并且取其中使預(yù)測(cè)變壓器損耗值最小的閾值點(diǎn)。8.—種應(yīng)用上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的有載智能調(diào)容變壓器的變電站，包括:上述權(quán)利要求中任意一項(xiàng)所述的有載智能調(diào)容變壓器、運(yùn)行監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)以及云數(shù)據(jù)中心。
【文檔編號(hào)】H02P13/00GK105827167SQ201610360339
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年5月28日
【發(fā)明人】郭保證, 王素梅, 李兵, 劉勇, 宋國(guó), 霍芳芳, 張健, 劉姍姍, 李?yuàn)W雷
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山東省電力公司金鄉(xiāng)縣供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司