CN104467165B - 一种基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法，备自投装置在负载大的时候，投入较多的变压器，保证供电，同时退出不能发挥作用的备自投功能；在负载小的时候，投入较少的变压器，降低损耗，同时投入备用变压器的备自投功能，在运行变压器突然故障时迅速投入备用变压器保证连续供电，从而达到经济可靠供电的目的。

Description

一种基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法

技术领域

本发明涉及变电站自动化技术领域，尤其涉及一种基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法。

背景技术

目前，备用电源自动投入装置（备自投装置）已经在变电站得到广泛使用，通过在运行设备发生故障时迅速投入备用电源设备，从而保障供电连续性，对提高供电可靠性方面发挥了重要作用。但是，当电力系统的用电负载较高时，为了调控供电压力，也需要将备用设备投入供电，才能满足供电需求，此时备自投装置就失去了本身的自投作用。为了满足供电需求，就需要完全依靠人工监视、判断，然后再进行变压器运行数量及备自投装置投退的操作，费时费力；同时由于用电负载一直在发生变化，人工的方法难以满足变电站经济和可靠供电的要求。随着变电站无人值班的普遍推广，这种人工的方法越来越不能满足要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法，能够根据用电负荷的高低进行自动判断，进而控制备自投装置的投退，保证供电的连续性和可靠性。

本发明采用的技术方案为：

A：首先，变压器备自投装置进行自检，若自检结果正常，则进入步骤B；若自检结果不正常，则进入步骤L；

B：采集变电站各个变压器各侧开关、刀闸，各侧母联开关、母联刀闸的开关量信号以及变压器各侧的电流、电压的模拟量信息；

C：根据步骤B采集的各项信息，判别目前供电负载是否处于待调整范围，若处于待调整范围，则进入步骤D，若未处于待调整范围，则返回步骤B，进行重复采集；

D：针对步骤C的供电负载处于待调整范围，再进行是否有闭锁信息的判别，若满足闭锁信息，则返回步骤B进行重新采集；若不满足闭锁信息，则进入步骤E；

E：根据步骤B采集的各项信息，判别目前供电负荷所处的状态，若负载大于正常运行负载设定值时，则进入步骤F；若负载小于或等于正常运行负载设定值时，则进入步骤G；

F：根据步骤B采集的各项信息，判断目前系统有无备用变压器，若有备用变压器，进入步骤H，之后再进入步骤I；若无备用变压器，则进入步骤I；

G：根据步骤B采集的各项信息，判断目前系统有无备用变压器，若无备用变压器，则进入步骤J，之后再进入步骤K；若有备用变压器，进入步骤K；

H：备自投装置发出相应的合闸指令，投入备用变压器；

I：自动退出备自投功能；

J：备自投装置发出相应的跳闸指令，退出部分变压器作为备用变压器；

K：投入备自投功能；

L：装置发出告警，之后进入步骤M；

M：备自投装置判断是否有复归信号，若有复归信号，返回步骤A；若无复归信号，则装置发出告警。

步骤C中所述的待调整范围的判别方法如下：

将每台变压器各侧的电流乘以低压再乘以，计算出各侧负载；再将每台变压器各侧负载中的最大值相加后与设定好的负载范围定值相比较，如果小于负载范围定值，说明在调整范围内；否则，不在调整范围内。

步骤D中所述的闭锁信息的判别方法为：若变压器备自投装置接收到变压器或者相关开关的故障信号，即为满足闭锁条件，若未接收到变压器或者相关开关的故障信号，则不满足闭锁条件。

步骤E中所述的供电负荷状态的判定方法如下：

将每台变压器各侧负载中的最大值相加后与设定好的负载较大定值相比较，如果大于负载较大定值，且持续时间大于负载较大判断时间定值，即判定为负载较大，否则，判定为负载较小。

步骤F和步骤G中所述的备用变压器有无的判定方法如下：

至少有一台变压器各侧开关均在断开位置，但各侧开关两侧刀闸均在合闸位置，且该变压器各侧所在母线的母联开关及其两侧刀闸均在合闸位置，则判定此变压器有备用变压器；否则，判定为无备用变压器。

本发明所述的备自投装置在负载大的时候，投入较多的变压器，保证供电，同时退出不能发挥作用的备自投功能；在负载小的时候，投入较少的变压器，降低损耗，同时投入备用变压器的备自投功能，在运行变压器突然故障时迅速投入备用变压器保证连续供电。从而达到经济可靠供电的目的。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的变电站有两台双绕组变压器的接线示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括以下步骤：

A：首先，变压器备自投装置进行自检，若自检结果正常，则进入步骤B；若自检结果不正常，则进入步骤L；

B：采集变电站各个变压器各侧开关、刀闸，各侧母联开关、母联刀闸的开关量信号以及变压器各侧的电流、电压的模拟量信息；

C：根据步骤B采集的各项信息，判别目前供电负载是否处于待调整范围，若处于待调整范围，则进入步骤D，若未处于待调整范围，则返回步骤B，进行重复采集；

D：针对步骤C的供电负载处于待调整范围，再进行是否有闭锁信息的判别，若满足闭锁信息，则返回步骤B进行重新采集；若不满足闭锁信息，则进入步骤E；

E：根据步骤B采集的各项信息，判别目前供电负荷所处的状态，若负载大于正常运行负载设定值时，则进入步骤F；若负载小于或等于正常运行负载设定值时，则进入步骤G；

F：根据步骤B采集的各项信息，判断目前系统有无备用变压器，若有备用变压器，进入步骤H，之后再进入步骤I；若无备用变压器，则进入步骤I；

G：根据步骤B采集的各项信息，判断目前系统有无备用变压器，若无备用变压器，则进入步骤J，之后再进入步骤K；若有备用变压器，进入步骤K；

H：备自投装置发出相应的合闸指令，投入备用变压器；

I：自动退出备自投功能；

J：备自投装置发出相应的跳闸指令，退出部分变压器作为备用变压器；

K：投入备自投功能；

L：装置发出告警，之后进入步骤M；

M：备自投装置判断是否有复归信号，若有复归信号，返回步骤A；若无复归信号，则装置发出告警。

步骤C中所述的待调整范围的判别方法如下：

将每台变压器各侧的电流乘以低压再乘以，计算出各侧负载；再将每台变压器各侧负载中的最大值相加后与设定好的负载范围定值相比较，如果小于负载范围定值，说明在调整范围内；否则，不在调整范围内。

步骤D中所述的闭锁信息的判别方法为：若变压器备自投装置接收到变压器或者相关开关的故障信号，即为满足闭锁条件，若未接收到变压器或者相关开关的故障信号，则不满足闭锁条件。

步骤E中所述的供电负荷状态的判定方法如下：

将每台变压器各侧负载中的最大值相加后与设定好的负载较大定值相比较，如果大于负载较大定值，且持续时间大于负载较大判断时间定值，即判定为负载较大，否则，判定为负载较小。

步骤F和步骤G中所述的备用变压器有无的判定方法如下：

至少有一台变压器各侧开关均在断开位置，但各侧开关两侧刀闸均在合闸位置，且该变压器各侧所在母线的母联开关及其两侧刀闸均在合闸位置，则判定此变压器有备用变压器；否则，判定为无备用变压器。

下面结合附图详细说明本发明的工作过程：

变压器备自投装置属于一个自动化装置，所以需要进行自身的检测，检测设备是否能够正常工作。所以，第一步，要启动自检功能，若自检结果正常，则进入下步骤；若自检结果不正常，则装置发出告警信息，警告值班人员。之后，备自投装置判断是否有复归信号，若有复归信号，返回返回自检步骤重新进行自检；若无复归信号，返回上一步持续告警。

要进行备自投装置的应用，就需要采集各项信息作为依据，进行判定，所以，第二步，采集变电站各个变压器各侧开关、刀闸，各侧母联开关、母联刀闸的开关量信号以及变压器各侧的电流、电压的模拟量信息。

下面根据第二步采集的的各项信息，进行多项属性的判定：

1、判别目前供电负载是否处于待调整范围

将每台变压器各侧的电流乘以低压再乘以，计算出各侧负载；再将每台变压器各侧负载中的最大值相加后与设定好的负载范围定值相比较（负载范围定值：有两台双绕组变压器的变电站中两台变压器额定容量之和，如图2所示，如果小于负载范围定值，说明在调整范围内，再进行是否有闭锁信息的判别，若满足闭锁信息，则进行数据的重新采集；若不满足闭锁信息，则进入下一步骤；否则，若未处于待调整范围，则进行数据的重复采集。

2、判别目前供电负荷所处的状态

供电负荷状态的判定方法为：将每台变压器各侧负载中的最大值相加后与设定好的负载较大定值相比较（负载较大定值：设有两台双绕组变压器的变电站中两台变压器额定容量之和的40%），如果大于负载较大定值，且持续时间大于负载较大判断时间定值（根据具体负荷性质设置，如：5秒；避免瞬时增加的负荷引起频繁调整，造成变压器、开关的使用寿命减少，如：某些用电设备启动时，负荷较大，但持续时间很短），即判定为负载较大，否则，判定为负载较小。

3、针对供电负荷处于负荷较大时，判断目前系统有无备用变压器

有备用变压器指的是：至少有一台变压器各侧开关均在断开位置，但各侧开关两侧（某些变电站仅有单侧）刀闸均在合闸位置，且该变压器各侧所在母线的母联（或分段）开关及其两侧刀闸均在合闸位置。若有备用变压器，则备自投装置发出相应的合闸指令，投入备用变压器，之后再自动退出备自投功能；若无备用变压器，则直接自动退出备自投功能。

4、针对供电负荷较小时，判断目前系统有无备用变压器

无备用变压器指的是：至少有一台变压器各侧开关均在断开位置，但各侧开关两侧（某些变电站仅有单侧）刀闸均在合闸位置，且该变压器各侧所在母线的母联（或分段）开关及其两侧刀闸均在合闸位置。若无备用变压器，则备自投装置发出相应的跳闸指令，退出部分变压器作为备用变压器，之后投入备自投功能；若有备用变压器，则直接投入备自投功能。

在判别有变压器备用时，首先从变电站接线方式上，判定有几台变压器能够作为备用变压器后，再进行判别。满足负荷这个条件后，只有变压器各侧开关、刀闸位置在合位置，同时没有其他问题引进的闭锁时，才判别为无变压器备用；只有变压器各侧开关、刀闸位置在分位置，同时没有其他问题引进的闭锁时，才判别为有变压器备用。如果，两者都不满足，则返回进行重新采集信息。

最后，若有复归信号，返回自检步骤重新进行自检；若无复归信号，返回上一步持续告警。本装置在负载大的时候，投入较多的变压器，保证供电，同时退出不能发挥作用的备自投功能；在负载小的时候，投入较少的变压器，降低损耗，同时投入备用变压器的备自投功能，在运行变压器突然故障时迅速投入备用变压器保证连续供电。从而达到经济可靠供电的目的。基于负载优化的智能变压器备自投装置内的备自投功能与现有的备自投装置的变压器备自投功能相同，在此不在赘述。

Claims (5)

1.一种基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法，其特征在于：包括以下步骤：

A：首先，变压器备自投装置进行自检，若自检结果正常，则进入步骤B；若自检结果不正常，则进入步骤L；

B：采集变电站各个变压器各侧开关、刀闸，各侧母联开关、母联刀闸的开关量信号以及变压器各侧的电流、电压的模拟量信息；

C：根据步骤B采集的各项信息，判别目前供电负载是否处于待调整范围，若处于待调整范围，则进入步骤D，若未处于待调整范围，则返回步骤B，进行重新采集；

D：针对步骤C的供电负载处于待调整范围，再进行是否有闭锁信息的判别，若满足闭锁信息，则返回步骤B进行重新采集；若不满足闭锁信息，则进入步骤E；

E：根据步骤B采集的各项信息，判别目前供电负荷所处的状态，若负载大于正常运行负载设定值时，则进入步骤F；若负载小于或等于正常运行负载设定值时，则进入步骤G；

F：根据步骤B采集的各项信息，判断目前系统有无备用变压器，若有备用变压器，进入步骤H，之后再进入步骤I；若无备用变压器，则进入步骤I；

G：根据步骤B采集的各项信息，判断目前系统有无备用变压器，若无备用变压器，则进入步骤J，之后再进入步骤K；若有备用变压器，进入步骤K；

H：备自投装置发出相应的合闸指令，投入备用变压器；

I：自动退出备自投功能；

J：备自投装置发出相应的跳闸指令，退出部分变压器作为备用变压器；

K：投入备自投功能；

L：装置发出告警，之后进入步骤M；

M：备自投装置判断是否有复归信号，若有复归信号，返回步骤A；若无复归信号，则装置发出告警。

2.根据权利要求1所述的基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法，其特征在于：步骤C中所述的待调整范围的判别方法如下：

将每台变压器各侧的电流乘以电压再乘以，计算出各侧负载功率；再将每台变压器各侧负载功率中的最大值相加后与设定好的负载功率范围定值相比较，如果小于负载功率范围定值，说明在调整范围内；否则，不在调整范围内。

3.根据权利要求2所述的基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法，其特征在于：步骤D中所述的闭锁信息的判别方法为：若变压器备自投装置接收到变压器或者相关开关的故障信号，即为满足闭锁条件，若未接收到变压器或者相关开关的故障信号，则不满足闭锁条件。

4.根据权利要求3所述的基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法，其特征在于：步骤E中所述的供电负荷状态的判定方法如下：

将每台变压器各侧负载中的最大值相加后与设定好的负载正常运行设定值相比较，如果大于负载正常运行设定值，且持续时间大于负载判断时间定值，即判定为负载大，否则，判定为负载小。

5.根据权利要求4所述的基于负载优化的智能变压器备自投装置调控方法，其特征在于：步骤F和步骤G中所述的备用变压器有无的判定方法如下：

至少有一台变压器各侧开关均在断开位置，但各侧开关两侧刀闸均在合闸位置，且该变压器各侧所在母线的母联开关及其两侧刀闸均在合闸位置，则判定此变压器有备用变压器；否则，判定为无备用变压器。