CN102890450A - 一种在线的变压器经济运行优化平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线的变压器经济运行优化平台，包括数据集合端、数据服务端和客户终端。数据集合端是将监测设备采集上来的数据上传于数据服务端；数据服务端将采集数据按照统一的标准格式保存并结合离线数据进行变电站变压器经济运行优化计算分析；客户终端是显示变电站变压器经济运行优化方式信息管理的工作站，为电网调度运行管理人员提供变压器经济运行优化的辅助信息。本发明可实时了解变压器的负载率和变损情况，对变压器的经济运行方式分析并提出相关参考性意见，从而为电力公司优化变压器经济运行节能降损提供科学的参考依据。
Description
技术领域
本发明涉及变压器的经济运行方式研究与应用领域，具体地说是一种在线的变压器经济运行优化平台。
背景技术
随着国民经济的迅速发展，用电量的增加，电网的经济运行日益受到重视。电网电能损耗是反映电网经济运行的重要指标，包括线损和变损。降低电网电能损耗（又称网损），提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电网运行部门面临的实际问题，也是智能电网建设的要求，更是落实国家节能减排政策的需要。
变压器变损在整个电网的网损中占有很重要的一部分，在220kV输电网中变压器变损占同电压等级网损的25％-35％左右；在110kV及以下电压等级配电网中，变压器的损耗约占整个线损的50%左右，因此变压器的节电空间很大。基于上述分析，研究变压器的经济运行方式切实降低变压器损耗是提高电力企业效益有效措施之一。
变压器的有功损耗包含铁耗和铜耗，铁耗即空载损耗，铜耗与变压器负载率的平方成正比。铁耗等于铜耗时，变压器的损耗将达到最小，此时的负载率称为变压器的有功经济负载系数。变压器传输功率时，其损耗的无功功率远远大于有功功率，对于电网侧来说，变压器相当于一个感性负载，因此变压器自身消耗的无功将引起电网有功损耗的增加。当考虑到电网必须通过输电线路传输无功功率来满足变压器吸收的无功功率时，需要引入无功经济当量的概念。无功经济当量的物理含义是变压器无功每增加或减少1kvar时引起电网有功功率损耗增加或减少的量。引入无功经济当量后可以考虑在不同综合经济负载率下的变压器综合功率损耗率。变压器的经济运行应该保证安全和可靠供电的前提下根据负载率水平选择损耗较小的变压器投入运行，对于多台变压器分列或并列运行的变电站应根据负载率的变化选择最佳的组合方式投入运行。
目前降低电网网损的方法主要是从系统潮流分布和优化上来降低电网网损，其忽略了电网电力变压器的经济运行特性。尤其是对实时在线的变压器运行状态缺乏详细的分析、处理，因此其还存在以下不足：
1.未建立针对变压器的经济运行优化平台，以致不能全面的确定变压器的最佳经济运行区间，特别是评估多台变压器之间的经济技术特性优劣。
2.目前，对变压器的经济运行分析多是在离线的情况下，不能反映变压器的实时运行状况，不能为电网调度运行管理人员提供变压器经济运行优化的辅助信息，进而难以实现对变压器的经济运行管理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在线的变压器经济运行优化平台，该平台集成在线数据采集、变压器参数读取及变压器经济运行分析于一体，发挥为解决实时性问题而建立起来的专有平台的优势，充分展示变压器最佳经济运行区间和多台变压器之间的经济技术优劣。
本发明的技术方案为：
一种在线的变压器经济运行优化平台，包括数据集合端、数据服务端和客户终端；
所述的数据集合端包括变压器在线监测设备，其采集得到变压器负荷的实测数据，然后将采集得到的实测数据经过统一归档，形成实测数据文件，通过数据上传接口传输给数据服务端；
所述的数据服务端包括有数据库、数据解析子系统以及变压器经济运行优化子系统组成，所述的数据库内存储有变压器特征参数和一些用户自定义设置的变压器参数，所述的数据解析子系统解析数据集合端上传的实测数据并按照统一的标准数据格式保存，所述的变压器经济运行优化系统包括有Matlab数据分析模块，其根据数据集合端上传的实测数据、数据库中提取的投入运行的变压器特征参数和一些用户自定义设置的变压器参数对变压器进行在线运行计算分析，最终得到分析结果；所述的变压器特征参数、一些用户自定义设置的变压器参数和分析结果通过数据传输接口传输给客户终端进行显示；
所述的客户终端包括有变电站检索信息、自定义变电站参数和变压器经济运行优化信息展示模块，变电站检索信息展示模块展示投入运行的变压器特征参数，自定义变电站参数展示模块展示一些用户自定义设置的变压器参数，变压器经济运行优化信息展示模块展示数据服务端经过在线运行计算分析得到的分析结果。
所述的在线监测设备是由SCADA/EMS系统进行控制，SCADA/EMS系统每5-15分钟采集一次实测数据，采集到的数据经过数据检测、修正和计算得到变压器负荷的实测数据。
所述的Matlab数据分析模块进行在线运行计算分析的步骤为：（1）、首先判定当前变电站变压器的台数是两台或三台吗，如果不是，再判定是否为单台，判定后根据两台/三台变压器经济负载系数求解公式或单台变压器经济负载系数求解公式分别求解不同状态下的变压器经济负载系数，单台变压器经济负载系数直接作为分析结果输出；（2）、两台/三台变压器经济负载系数求解后，还需判定运行方式是否为分列运行，如果不是分列运行，则分析变压器之间的经济技术优劣，给出当前负载系数情况下最佳组合运行方式并作为分析结果输出；（3）、如果判定多台变压器是分列运行，则求解各台变压器之间的经济负载分配系数，然后分析变压器之间的经济技术优劣，给出经济负载分配系数情况下最佳组合运行方式并作为分析结果输出；（4）、分析结构输出后，继续通过Matlab数据分析模块分析下一变电站。
本发明的优点：
（1）、本发明可将不同类型的监测设备的数据归为数据文档，实现对数据的集成和统一标准存储，对于用户自定义的变电站参数也按照统一标准写成数据文件，为后续数据分析和统一管理提供了参考标准。
（2）、本发明引入在线变压器经济运行分析与优化，能够实时监测变压器运行状态，给出变压器的最佳经济运行区间，对含多台变压器的变电站根据负载率的变化确定当前最佳的变压器运行组合模式。数据处理结合了Matlab数据分析模块，提高了其数据分析、处理的性能。
附图说明
图1是本发明的工作流程图。
具体实施方式
一种在线的变压器经济运行优化平台，包括数据集合端、数据服务端和客户终端；
数据集合端包括基于SCADA/EMS系统的在线监测设备，SCADA/EMS系统每5-15分钟进行采集一次实测数据，采集到的数据经过数据检测、修正和计算得到变压器负荷的实测数据，然后将采集得到的实测数据经过统一归档，形成实测数据文件，通过数据上传接口传输给数据服务端；
数据服务端包括有数据库、数据解析子系统以及变压器经济运行优化子系统组成，数据库内存储有变压器特征参数和一些用户自定义设置的变压器参数，数据解析子系统解析数据集合端上传的实测数据并按照统一的标准数据格式保存，变压器经济运行优化子系统包括有Matlab数据分析模块，其根据数据集合端上传的实测数据、数据库中提取的投入运行的变压器特征参数和一些用户自定义设置的变压器参数对变压器进行在线运行计算分析，最终得到分析结果；变压器特征参数、一些用户自定义设置的变压器参数和分析结果通过数据传输接口传输给客户终端进行显示；客户终端包括有变电站检索信息、自定义变电站参数和变压器经济运行优化信息展示模块，变电站检索信息展示模块展示投入运行的变压器特征参数，自定义变电站参数展示模块展示一些用户自定义设置的变压器参数，变压器经济运行优化信息展示模块展示数据服务端经过在线运行计算分析得到的分析结果。
Matlab数据分析模块进行在线运行计算分析的步骤为：（1）、首先判定当前变电站变压器的台数是两台或三台吗，如果不是，再判定是否为单台，判定后根据两台/三台变压器经济负载系数求解公式或单台变压器经济负载系数求解公式分别求解不同状态下的变压器经济负载系数，单台变压器经济负载系数直接作为分析结果输出；（2）、两台/三台变压器经济负载系数求解后，还需判定运行方式是否为分列运行，如果不是分列运行，则分析变压器之间的经济技术优劣，给出当前负载系数情况下最佳组合运行方式并作为分析结果输出；（3）、如果判定多台变压器是分列运行，则求解各台变压器之间的经济负载分配系数，然后分析变压器之间的经济技术优劣，给出经济负载分配系数情况下最佳组合运行方式并作为分析结果输出；（4）、分析结构输出后，继续通过Matlab数据分析模块分析下一变电站。
Claims (3)
1.一种在线的变压器经济运行优化平台，其特征在于：包括数据集合端、数据服务端和客户终端；
所述的数据集合端包括变压器在线监测设备，其采集得到变压器负荷的实测数据，然后将采集得到的实测数据经过统一归档，形成实测数据文件，通过数据上传接口传输给数据服务端；
所述的数据服务端包括有数据库、数据解析子系统以及变压器经济运行优化子系统组成，所述的数据库内存储有变压器特征参数和一些用户自定义设置的变压器参数，所述的数据解析子系统解析数据集合端上传的实测数据并按照统一的标准数据格式保存，所述的变压器经济运行优化系统包括有Matlab数据分析模块，其根据数据集合端上传的实测数据、数据库中提取的投入运行的变压器特征参数和一些用户自定义设置的变压器参数对变压器进行在线运行计算分析，最终得到分析结果；所述的变压器特征参数、一些用户自定义设置的变压器参数和分析结果通过数据传输接口传输给客户终端进行显示；
所述的客户终端包括有变电站检索信息、自定义变电站参数和变压器经济运行优化信息展示模块，变电站检索信息展示模块展示投入运行的变压器特征参数，自定义变电站参数展示模块展示一些用户自定义设置的变压器参数，变压器经济运行优化信息展示模块展示数据服务端经过在线运行计算分析得到的分析结果。
2.根据权利要求1所述的一种在线的变压器经济运行优化平台，其特征在于：所述的在线监测设备是由SCADA/EMS系统进行控制，SCADA/EMS系统每5-15分钟采集一次实测数据，采集到的数据经过数据检测、修正和计算得到变压器负荷的实测数据。
3.根据权利要求1所述的一种在线的变压器经济运行优化平台，其特征在于：所述的Matlab数据分析模块进行在线运行计算分析的步骤为：（1）、首先判定当前变电站变压器的台数是两台或三台吗，如果不是，再判定是否为单台，判定后根据两台/三台变压器经济负载系数求解公式或单台变压器经济负载系数求解公式分别求解不同状态下的变压器经济负载系数，单台变压器经济负载系数直接作为分析结果输出；（2）、两台/三台变压器经济负载系数求解后，还需判定运行方式是否为分列运行，如果不是分列运行，则分析变压器之间的经济技术优劣，给出当前负载系数情况下最佳组合运行方式并作为分析结果输出；（3）、如果判定多台变压器是分列运行，则求解各台变压器之间的经济负载分配系数，然后分析变压器之间的经济技术优劣，给出经济负载分配系数情况下最佳组合运行方式并作为分析结果输出；（4）、分析结构输出后，继续通过Matlab数据分析模块分析下一变电站。
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