CN105353233B - 一种变压器在线运行能力检测方法和装置 - Google Patents
一种变压器在线运行能力检测方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种变压器在线运行能力检测方法，包括：获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数；变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻为非初始采样时刻时，基于变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间、变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率和变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔，得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间。本发明实施例还公开了一种变压器在线运行能力检测装置。
Description
技术领域
本发明涉及电力自动化领域，尤其涉及一种变压器在线运行能力检测方法和装置。
背景技术
变压器作为最重要的变电设备，其电流、电压、功率及温度等电网运行数据均有完备的监控措施，部分变电站还装备了在线检测装置，用于监测局部放电、油中气体等。然而传统的电网运行数据难以对变压器运行状态完整评估，具体地说，变压器一般允许短时间的过负荷运行，但超过一定时间后，会缩短变压器的使用寿命；当电力系统运行方式改变或者变电站内另外一台变压器故障跳闸时，会造成当前变压器过负荷，此时使用者迫切需要知道变压器允许运行的具体时间以便安排处理；但目前变电站自动化系统无法提供变压器过负荷允许运行的具体时间，仅能提供过负荷的提示；如此，当变电站运行人员通过电网运行数据或者在线监测数据发现变压器运行异常时，此时再进行处理往往为时已晚，会影响变压器的正常运行寿命；另外，还可以根据变压器的等效起始负荷系数、过负荷倍数和环境温度，从变压器的各个负荷曲线得出变压器过负荷允许运行时间，但是，由于变压器的负荷通常处于波动状态，这样，从变压器的各个负荷曲线得出的变压器过负荷允许运行时间将不具备实时性和准确性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种变压器在线运行能力检测方法和装置，能够实时得出变压器处于过负荷运行时的允许运行时间，便于变电站运行和维护人员对变压器进行及时地维护。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种变压器在线运行能力检测方法，包括：
获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数；基于所述变压器的等效起始负荷系数、以及在变压器出现过负荷运行首次采样得到的过负荷倍数，并根据变压器的各个负荷曲线，得出变压器处于过负荷运行时初始采样时刻的允许运行时间；
基于变压器的等效起始负荷系数、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度，在变压器的各个负荷曲线中找出对应的负荷曲线并在对应的负荷曲线上找出对应的一点；将找出的负荷曲线上所找出的一点的切线斜率作为变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率；
变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻为非初始采样时刻时，基于变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间、变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率和变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔，得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间；所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔为：从变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻到从变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的时间长度。
上述方案中，所述获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，包括：在变压器运行时，对变压器数据进行至少一次采样，得出至少一个变压器采样数据；根据变压器处于正常运行状态时通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算等效起始负荷系数；根据变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数。
上述方案中，所述变压器的等效起始负荷系数的计算公式为：
其中，I*(eqv0)表示变压器的等效起始负荷系数的值，I-(i)表示变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，i取0至n，n为设定的自然数；Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当i大于等于1时，Δti表示变压器处于正常运行状态时第i次采样和第i-1次采样之间的数据采样间隔，t表示设定的初始负荷等效时间；
所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻过负荷倍数的计算公式为：
其中，IeqvL表示变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，I*(Lj)表示变压器处于过负荷运行时第j+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，j取0至m，m+1为变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻变压器数据的采样次数；ΔT0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当j大于等于1时，ΔTj表示变压器处于过负荷运行时第j次采样和第j-1次采样之间的数据采样间隔，tL表示变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻的变压器过负荷运行时间。
上述方案中，所述变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样与第a-1采样的数据采样间隔Δta为：
其中，a为大于1的自然数，C0为设定的调整系数，Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，Δdmin表示预设的数据最小变化率，Δdmax表示预设的数据最大变化率，Δda的计算公式为：
其中，Xa表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样得到的变压器采样数据，Xa-1表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a-1次采样得到的变压器采样数据。
上述方案中，所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间的计算公式为：
其中，tq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，tq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间；kq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率，kq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率；Δt表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔。
上述方案中，所述方法还包括：在得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间之后，将所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间进行实时显示。
本发明实施例还提供了一种变压器在线运行能力检测装置，包括：数据采集模块和数据分析模块；其中，
数据采集模块，用于获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度；
数据分析模块，用于基于所述变压器的等效起始负荷系数、以及在变压器出现过负荷运行首次采样得到的过负荷倍数，并根据变压器的各个负荷曲线，得出变压器处于过负荷运行时初始采样时刻的允许运行时间；基于变压器的等效起始负荷系数、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度，在变压器的各个负荷曲线中找出对应的负荷曲线并在对应的负荷曲线上找出对应的一点；将找出的负荷曲线上所找出的一点的切线斜率作为变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率；在变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻为非初始采样时刻时，基于变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间、变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率和变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔，得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间；所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔为：从变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻到从变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的时间长度。
上述方案中，所述数据采集模块，具体用于在变压器运行时，对变压器数据进行至少一次采样，得出至少一个变压器采样数据；根据变压器处于正常运行状态时通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算等效起始负荷系数；根据变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数。
上述方案中，所述变压器的等效起始负荷系数的计算公式为：
其中，I*(eqv0)表示变压器的等效起始负荷系数的值，I*(i)表示变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，i取0至n，n为设定的自然数；Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当i大于等于1时，Δti表示变压器处于正常运行状态时第i次采样和第i-1次采样之间的数据采样间隔，t表示设定的初始负荷等效时间；
所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻过负荷倍数的计算公式为：
其中，IeqvL表示变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，I*(Lj)表示变压器处于过负荷运行时第j+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，j取0至m，m+1为变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻变压器数据的采样次数；ΔT0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当j大于等于1时，ΔTj表示变压器处于过负荷运行时第j次采样和第j-1次采样之间的数据采样间隔，tL表示变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻的变压器过负荷运行时间。
上述方案中，所述变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样与第a-1采样的数据采样间隔Δta为：
其中，a为大于1的自然数，C0为设定的调整系数，Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，Δdmin表示预设的数据最小变化率，Δdmax表示预设的数据最大变化率，Δda的计算公式为：
其中，Xa表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样得到的变压器采样数据，Xa-1表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a-1次采样得到的变压器采样数据。
上述方案中，所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间的计算公式为：
其中，tq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，tq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间；kq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率，kq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率；Δt表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔。
上述方案中，所述装置还包括数据显示模块，用于在得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间之后，将所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间进行实时显示。
本发明实施例提供的变压器在线运行能力检测方法，根据实时获取的变压器的等效起始负荷系数和变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，能够实时得出变压器处于过负荷运行时的允许运行时间，便于变电站运行和维护人员对变压器进行及时地维护。
附图说明
图1为本发明变压器在线运行能力检测方法的第一实施例的流程图；
图2为本发明变压器在线运行能力检测方法的第一实施例中变压器参数的第一显示示意图；
图3为本发明变压器在线运行能力检测方法的第一实施例中变压器参数的第二显示示意图；
图4为本发明实施例变压器在线运行能力检测装置的组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
第一实施例
图1为本发明变压器在线运行能力检测方法的第一实施例的流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤100：获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数；基于所述变压器的等效起始负荷系数、以及在变压器出现过负荷运行首次获取的过负荷倍数，并根据变压器的各个负荷曲线，得出变压器处于过负荷运行时初始采样时刻的允许运行时间。
通常，变压器的运行状态分为两种，一种是变压器处于正常运行状态，此时，变压器小于等于额定容量运行；另一种是过负荷运行状态，此时，变压器超过额定容量运行。
本步骤中，所述获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，包括：在变压器运行时，对变压器数据进行至少一次采样，得出至少一个变压器采样数据；根据变压器处于正常运行状态时通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算等效起始负荷系数；根据变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数。这里，变压器数据包括但不限于变压器输出电流、变压器输入电流等。
这里，变压器处于过负荷运行时当前采样时刻为：当前时刻变压器处于过负荷运行时，最近一次变压器数据采样的时刻；变压器处于过负荷运行时初始采样时刻为：变压器出现过负荷运行后进行第一次采样的时刻。
具体地说，变压器的等效起始负荷系数的计算公式为：
其中，I*(eqv0)表示变压器的等效起始负荷系数的值，I*(i)表示变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，i取0至n，n为设定的自然数；Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当i大于等于1时，Δti表示变压器处于正常运行状态时第i次采样和第i-1次采样之间的数据采样间隔，t表示设定的初始负荷等效时间，一般取12小时。
进一步地，变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值I*(i)可以根据以下公式计算得出：I*(i)＝Ii/IB，其中，Ii为变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据，IB为变压器数据的额定值，例如，当变压器数据为变压器的输出电流时，IB为变压器输出电流的额定值。
本步骤中，变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻过负荷倍数为：当前采样时刻变压器处于过负荷运行状态时，根据从变压器开始过负荷运行的时刻到当前采样时刻通过采样得出的多组采样数据，得出的当前采样时刻变压器的过负荷倍数。
示例性地，变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻过负荷倍数的计算公式为：
其中，IeqvL表示变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，I*(Lj)表示变压器处于过负荷运行时第j+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，j取0至m，m+1为变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻变压器数据的采样次数；ΔT0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当j大于等于1时，ΔTj表示变压器处于过负荷运行时第j次采样和第j-1次采样之间的数据采样间隔，tL表示变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻的变压器过负荷运行时间。
本步骤中，在变压器运行时，各个数据采样间隔可以相等，也可以根据情况进行各自的设置；也就是说，Δt0至Δtn可以取相同的值，也可以各自取相应的值，ΔT0至ΔTm可以取相同的值，也可以各自取相应的值。
示例性地，令a取大于1的自然数，变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样与第a-1采样的数据采样间隔Δta为：
其中，C0为设定的调整系数，Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，Δdmin表示预设的数据最小变化率，Δdmax表示预设的数据最大变化率，Δda表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样时的数据变化率；示例性地，Δda的计算公式为：
其中，Xa表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样得到的变压器采样数据，Xa-1表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a-1次采样得到的变压器采样数据。
这里，在按照上述方案计算数据采样间隔Δta时，数据变化率和数据采样间隔有着密切的联系，当数据变化率Δda较大时，将数据采样间隔Δta设置的比较小；反之，当数据变化率Δda较小时，将数据采样间隔Δta设置的比较大；另外，还对数据采样间隔Δta设置了上限和下限。
这里，变压器的各个负荷曲线通常由生产厂商提供，通常，可以根据变压器的起始负荷系数、过负荷倍数、以及当前的环境温度，查找到对应的负荷曲线，再根据对应的负荷曲线得出变压器保持当前过负荷的允许运行时间。
本步骤中，在得出变压器处于过负荷运行时的初始采样时刻的允许运行时间，还需要获知变压器处于过负荷运行时的初始采样时刻的环境温度；也就是说，基于所述变压器的等效起始负荷系数、在变压器出现过负荷运行首次获取的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的初始采样时刻的环境温度，并根据变压器的各个负荷曲线，得出变压器处于过负荷运行时的初始采样时刻的允许运行时间。
本步骤中，变压器处于过负荷运行时的初始采样时刻的允许运行时间为：变压器按照处于过负荷运行时的初始采样时刻的过负荷倍数运行时能够持续运行的时间。
步骤101：基于变压器的等效起始负荷系数、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度，在变压器的各个负荷曲线中找出对应的负荷曲线并在对应的负荷曲线上找出对应的一点；将找出的负荷曲线上所找出的一点的切线斜率作为变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率。
这里，变压器的每个负荷曲线的每个点对应特定的等效起始负荷系数、特定的过负荷倍数以及特定的环境温度，为了能更迅速地在变压器的各个负荷曲线中找出对应的负荷曲线并在对应的负荷曲线上找出对应的一点，可以预先存储变压器每个负荷曲线的每个点与等效起始负荷系数、过负荷倍数以及环境温度的对应关系，还可以预先将负荷曲线用函数关系进行表示，如此，每个负荷曲线上的每个点可以用二维坐标进行表示，进而，基于变压器的等效起始负荷系数、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度，可以自动获取对应的负荷曲线上对应的一点的切线斜率。
步骤102：变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻为非初始采样时刻时，基于变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间、变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率和变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔，得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间；所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔为：从变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻到从变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的时间长度。
这里，变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻为：当前时刻变压器处于过负荷运行时，在最近一次变压器数据采样时刻之前的依次变压器数据采样时刻；变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔为：变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻到变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的时间长度。
本步骤中，变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间为：变压器按照处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数运行时能够持续运行的时间；变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间为：变压器按照处于过负荷运行时的上一采样时刻的过负荷倍数运行时能够持续运行的时间。
本步骤中，可以根据以下公式计算得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间：
其中，tq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，tq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间；kq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率，kq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率；Δt表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔。
进一步地，在本步骤之后，还可以将变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间实时地进行显示。
进一步地，在本步骤之后，还可以根据变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，得出变压器的运行能力等级。具体地说，根据以下公式得出变压器的状态量值：
其中，S表示变压器的状态量值，t0表示根据变压器型号预设的告警阈值，t1表示根据变压器型号预设的异常阈值。
之后，根据变压器的状态量值得出变压器的运行能力等级。如果S等于0，则表示变压器运行能力等级为第一等级，也可以将变压器的运行能力标记为正常；如果S等于1，则表示变压器运行能力等级为第二等级，此时，也可以将变压器的运行能力标记为需要注意；如果S等于2，则表示变压器运行能力等级为第三等级，此时，也可以将变压器的运行能力标记为告警。这里，变压器的状态量值越低，则变压器运行能力越好。
本发明变压器在线运行能力检测方法的实施例中，还可以将变压器运行时的各种参数进行实时显示。以油浸式变压器为例，可以实时显示变压器的油温、变压器运行能力、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间、变压器的等效起始负荷系数，变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数、变压器输出电流、变压器绕组温度、以及当前时刻的环境温度等等。
图2为本发明变压器在线运行能力检测方法的第一实施例中变压器参数的第一显示示意图，如图2所示，“正常”表示变压器运行能力等级为第一等级，“油温”表示变压器的油温，“运行时间”表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间。
图3为本发明变压器在线运行能力检测方法的第一实施例中变压器参数的第二显示示意图，如图3所示，“运行时间”表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，“等效起始负荷系数”表示变压器的等效起始负荷系数，“过负荷倍数”表示变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，“电流”表示变压器输出电流，“油温”表示变压器的油温，“绕组温度”表示变压器绕组温度，“环境温度”表示当前时刻的环境温度。
通过实时显示变压器的各种参数，可以为变电站运行人员直观化地呈现变压器的运行状态和运行能力，方便进行后续处理。
本发明实施例公开的变压器在线运行能力检测方法，根据实时获取的变压器的等效起始负荷系数和变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，能够实时得出变压器处于过负荷运行时的允许运行时间，便于变电站运行和维护人员对变压器进行及时地维护。
第二实施例
针对本发明实施例的方法，本发明实施例还提供了一种变压器在线运行能力检测装置。
图4为本发明实施例变压器在线运行能力检测装置的组成结构示意图，如图4所示，该装置包括：数据采集模块400和数据分析模块401；其中，
数据采集模块400，用于获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度；
数据分析模块401，用于基于所述变压器的等效起始负荷系数、以及在变压器出现过负荷运行首次采样得到的过负荷倍数，并根据变压器的各个负荷曲线，得出变压器处于过负荷运行时初始采样时刻的允许运行时间；基于变压器的等效起始负荷系数、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度，在变压器的各个负荷曲线中找出对应的负荷曲线并在对应的负荷曲线上找出对应的一点；将找出的负荷曲线上所找出的一点的切线斜率作为变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率；在变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻为非初始采样时刻时，基于变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间、变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率和变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔，得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间；所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔为：从变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻到从变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的时间长度。
具体地，所述数据采集模块400，用于在变压器运行时，对变压器数据进行至少一次采样，得出至少一个变压器采样数据；根据变压器处于正常运行状态时通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算等效起始负荷系数；根据变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数。
所述变压器的等效起始负荷系数的计算公式为：
其中，I*(eqv0)表示变压器的等效起始负荷系数的值，I*(i)表示变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，i取0至n，n为设定的自然数；Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当i大于等于1时，Δti表示变压器处于正常运行状态时第i次采样和第i-1次采样之间的数据采样间隔，t表示设定的初始负荷等效时间；
所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻过负荷倍数的计算公式为：
其中，IeqvL表示变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，I*(Lj)表示变压器处于过负荷运行时第j+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，j取0至m，m+1为变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻变压器数据的采样次数；ΔT0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，当j大于等于1时，ΔTj表示变压器处于过负荷运行时第j次采样和第j-1次采样之间的数据采样间隔，tL表示变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻的变压器过负荷运行时间。
所述变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样与第a-1采样的数据采样间隔Δta为：
其中，a为大于1的自然数，C0为设定的调整系数，Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，Δdmin表示预设的数据最小变化率，Δdmax表示预设的数据最大变化率，Δda的计算公式为：
其中，Xa表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样得到的变压器采样数据，Xa-1表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a-1次采样得到的变压器采样数据。
所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间的计算公式为：
其中，tq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，tq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间；kq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率，kq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率；Δt表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔。
进一步地，所述装置还包括数据显示模块402，用于在得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间之后，将所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间进行实时显示。
在实际应用中，所述数据分析模块401可由位于终端设备中的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Micro Processor Unit，MPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、或现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)等实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种变压器在线运行能力检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数；基于所述变压器的等效起始负荷系数、以及在变压器出现过负荷运行首次采样得到的过负荷倍数，并根据变压器的各个负荷曲线，得出变压器处于过负荷运行时初始采样时刻的允许运行时间；
基于变压器的等效起始负荷系数、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度，在变压器的各个负荷曲线中找出对应的负荷曲线并在对应的负荷曲线上找出对应的一点；将找出的负荷曲线上所找出的一点的切线斜率作为变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率；
变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻为非初始采样时刻时，基于变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间、变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率和变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔，得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间；所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔为：从变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻到从变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的时间长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，包括：在变压器运行时，对变压器数据进行至少一次采样，得出至少一个变压器采样数据；根据变压器处于正常运行状态时通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算等效起始负荷系数；根据变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述变压器的等效起始负荷系数的计算公式为：
<mrow>
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<mi>z</mi>
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<mi>t</mi>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
其中，I*(eqv0)表示变压器的等效起始负荷系数的值，I*(i)表示变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，i取0至n，n为设定的自然数；Δt0表示变压器处于正常运行状态时预设的数据采样间隔数据的初始值，当i大于等于1时，Δti表示变压器处于正常运行状态时第i次采样和第i-1次采样之间的数据采样间隔，t表示设定的初始负荷等效时间；
所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻过负荷倍数的计算公式为：
<mrow>
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</mrow>
其中，IeqvL表示变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，I*(Lj)表示变压器处于过负荷运行时第j+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，j取0至m，m+1为变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻变压器数据的采样次数；ΔT0表示变压器处于过负荷运行时预设的数据采样间隔数据的初始值，当j大于等于1时，ΔTj表示变压器处于过负荷运行时第j次采样和第j-1次采样之间的数据采样间隔，tL表示变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻的变压器过负荷运行时间。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样与第a-1采样的数据采样间隔Δta为：
其中，a为大于1的自然数，C0为设定的调整系数，Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，Δdmin表示预设的数据最小变化率，Δdmax表示预设的数据最大变化率，Δda的计算公式为：
<mrow>
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<mo>|</mo>
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</mrow>
其中，Xa表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样得到的变压器采样数据，Xa-1表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a-1次采样得到的变压器采样数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间的计算公式为：
<mrow>
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<mi>t</mi>
</mrow>
其中，tq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，tq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间；kq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率，kq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率；Δt表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔。
6.根据权利要求1、2、3或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间之后，将所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间进行实时显示。
7.一种变压器在线运行能力检测装置，其特征在于，所述装置包括：数据采集模块和数据分析模块；其中，
数据采集模块，用于获取变压器的等效起始负荷系数，并实时获取变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度；
数据分析模块，用于基于所述变压器的等效起始负荷系数、以及在变压器出现过负荷运行首次采样得到的过负荷倍数，并根据变压器的各个负荷曲线，得出变压器处于过负荷运行时初始采样时刻的允许运行时间；基于变压器的等效起始负荷系数、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数、以及变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的环境温度，在变压器的各个负荷曲线中找出对应的负荷曲线并在对应的负荷曲线上找出对应的一点；将找出的负荷曲线上所找出的一点的切线斜率作为变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率；在变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻为非初始采样时刻时，基于变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间、变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率、变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率和变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔，得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间；所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔为：从变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻到从变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的时间长度。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块，具体用于在变压器运行时，对变压器数据进行至少一次采样，得出至少一个变压器采样数据；根据变压器处于正常运行状态时通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算等效起始负荷系数；根据变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻通过采样得出的变压器采样数据的标幺值、变压器的数据采样间隔来计算变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的过负荷倍数。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述变压器的等效起始负荷系数的计算公式为：
<mrow>
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<mi>n</mi>
</msub>
</mrow>
<mi>t</mi>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
其中，I*(eqv0)表示变压器的等效起始负荷系数的值，I*(i)表示变压器处于正常运行状态时第i+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，i取0至n，n为设定的自然数；Δt0表示变压器处于正常运行状态时预设的数据采样间隔数据的初始值，当i大于等于1时，Δti表示变压器处于正常运行状态时第i次采样和第i-1次采样之间的数据采样间隔，t表示设定的初始负荷等效时间；
所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻过负荷倍数的计算公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>I</mi>
<mrow>
<mi>e</mi>
<mi>q</mi>
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</msub>
</mrow>
<msub>
<mi>t</mi>
<mi>L</mi>
</msub>
</mfrac>
</msqrt>
</mrow>
其中，IeqvL表示变压器处于过负荷运行时当前采样时刻的过负荷倍数，I*(Lj)表示变压器处于过负荷运行时第j+1次采样得出的变压器采样数据的标幺值，j取0至m，m+1为变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻变压器数据的采样次数；ΔT0表示变压器处于过负荷运行时预设的数据采样间隔数据的初始值，当j大于等于1时，ΔTj表示变压器处于过负荷运行时第j次采样和第j-1次采样之间的数据采样间隔，tL表示变压器处于过负荷运行时截止到当前采样时刻的变压器过负荷运行时间。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样与第a-1采样的数据采样间隔Δta为：
其中，a为大于1的自然数，C0为设定的调整系数，Δt0表示预设的数据采样间隔数据的初始值，Δdmin表示预设的数据最小变化率，Δdmax表示预设的数据最大变化率，Δda的计算公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>&Delta;d</mi>
<mi>a</mi>
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</msub>
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<mo>|</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，Xa表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a次采样得到的变压器采样数据，Xa-1表示变压器处于正常运行状态时或变压器处于过负荷运行时第a-1次采样得到的变压器采样数据。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间的计算公式为：
<mrow>
<msub>
<mi>t</mi>
<mi>q</mi>
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<mo>=</mo>
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<mi>k</mi>
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</mfrac>
<mi>&Delta;</mi>
<mi>t</mi>
</mrow>
其中，tq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间，tq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的允许运行时间；kq表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的负荷曲线斜率，kq-1表示变压器处于过负荷运行时的上一采样时刻的负荷曲线斜率；Δt表示变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻对应的数据采样间隔。
12.根据权利要求7、8、9或11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括数据显示模块，用于在得出变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间之后，将所述变压器处于过负荷运行时的当前采样时刻的允许运行时间进行实时显示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |