CN106786615A - 一种变压器动作次数智能分配方法及装置 - Google Patents

一种变压器动作次数智能分配方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种变压器动作次数智能分配方法，将负荷预测基准曲线划分为多个时段，并在时段个数较多时，对时段进行整合，以减少时段的个数，并按照整合后的时段个数来分配变压器在每个上升时段和下降时段的动作次数，本发明还提供一种变压器动作次数智能分配装置。本发明使变压器的动作次数分配能够随母线负荷的变化而变化，分配方式合理，既能保证AVC系统的控制效果，又能最大限度地减少变压器的损耗，保证变压器的安全运行。

Description

一种变压器动作次数智能分配方法及装置
技术领域
本发明涉及一种变压器动作次数智能分配方法及装置。
背景技术
随着国民经济与电网建设的飞速发展,电力用户对电能质量的要求也越来越高,而电能质量中的一项重要指标就是电压质量,电压质量也是变化最大、可调节性最强的一项指标。因此,实时进行电压调节不仅有助于提高电能质量,更对电网的经济运行有着重要意义。目前,全国的电网企业均已实现了集中监控,调度自动化系统的上线运行,为自动电压控制(AVC)系统提供了必要的技术条件，AVC系统控制的首要目的是保证单变电站的电压合格，这可以通过调节单变电站的变压器来实现，变压器设置有调档装置，该调档装置利用改变变压器的变比来实现电压调整的目的，通过调档装置虽然能够满足电压调整的需求，但频繁的调档操作将使变压器发生损耗，从而影响变压器的性能和使用寿命，因此，需要对变压器调档装置的动作次数进行合理分配，以在满足电压调整需求的前提下，最大限度地减少变压器的损耗。
但AVC系统在实际控制中，由于现有变压器动作次数分配时没有考虑不同母线负荷情况的差异以及不能精细地预测母线的后续负荷，而导致出现由于变压器动作次数分配不合理而造成控制效果不理想的情况。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种变压器动作次数智能分配方法及装置，根据变压器的负荷预测来进行变压器动作次数的分配，分配方案随母线负荷的变化而变化，分配方式合理，既能保证AVC系统的控制效果，又能最大限度地减少变压器的损耗，保证变压器的安全运行。
本发明通过以下技术方案实现：
一种变压器动作次数智能分配方法，包括如下步骤：
A、分别对电力系统进行系统负荷预测、对变压器进行母线负荷预测，并通过系统负荷预测及电力系统历史负荷数据对母线负荷预测进行修正,并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)；
B、逐点扫描负荷预测基准曲线f(t)，将连续上升的点或连续下降的点归并在一起，形成多个单一的上升时段或下降时段，比较各上升时段及下降时段的负荷波动值a＝maxf(t)-minf(t)与设定的第一阈值b的大小，保留a≥b的上升时段和下降时段，将其余时段标记为平时段；
C、将相邻时段之间时间间隔小于t1的时段合并，上升时段与上升时段合并形成新的上升时段，下降时段与下降时段合并形成新的下降时段，计算所有时段的个数s1，比较s1与设定的第二阈值c的大小，当s1≤c时，进入步骤G，否则进入步骤D；
D、去除时间小于t2的上升时段和下降时段或者去除负荷波动值a＜2b的上升时段和下降时段，计算剩余的所有时段的个数s2，比较s2与设定的第二阈值c的大小，当s2≤c时，进入步骤G，否则进入步骤E；
E、将平时段并入前一个时段，计算所有时段的个数s3，比较s3与第二阀值c的大小，当s3≤c时，进入步骤G，否则进入步骤H；
F、比较s3与第三阈值d的大小，当s3≤d时，进入步骤G，否则进入步骤H；
G、按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
H、按照预先设置的默认时段个数m分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数。
其中，t1取值为范围为0.5h-2h，t2取值为范围为0.5h-2h。
进一步的，所述步骤A包括：
A1、分别对电力系统进行系统负荷预测Lfor、对各个变压器进行当日的母线负荷预测Pfor；
A2、判断母线负荷的修正条件，当所有变压器的母线负荷预测之和Psum,for超出系统负荷预测Lfor一定值时需要对母线负荷预测Pfor进行修正，进入步骤A3；
A3、通过计算系统负荷预测Lfor与系统负荷历史数据Lhis的相似程度找到相似日；
A4、获取变压器的母线负荷历史数据在相似日的期望和方差S2，并在该变压器的母线负荷预测Pfor满足时，采用最小二乘逼近对该变压器的母线负荷预测Pfor进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测Pfor曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)，其中，d为相似日天数。
进一步的，所述求取平均基准值的方式具体为：负荷预测基准曲线f(t)第i采样点的值Pfor(i)为母线负荷预测Pfor第i采样点的值。
进一步的，用于在所述步骤G或者步骤H中用于分配的动作次数为额定动作次数的70％-90％，其余未进行分配的额定动作次数作为预留动作次数，用于应对特殊情况的发生，其中，额定动作次数根据经验及各变压器性能确定。
进一步的，所述第一阀值b设置为所述负荷预测基准曲线f(t)幅值的1/8-1/5，所述第二阀值c设置为5-8，所述第三阀值d设置为5-8，所述默认时段个数m设置为5-8。
本发明还通过以下技术方案实现：
一种变压器动作次数智能分配装置，包括：
负荷预测装置，分别对电力系统进行系统负荷预测、对变压器进行母线负荷预测，并通过系统负荷预测及电力系统历史负荷数据对母线负荷预测进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)；
时段划分装置，用于逐点扫描负荷预测基准曲线f(t)，将连续上升的点或连续下降的点归并在一起，形成多个单一的上升时段或下降时段，比较各上升时段及下降时段的负荷波动值a＝maxf(t)-minf(t)与设定的第一阈值b的大小，保留a≥b的上升时段和下降时段，将其余时段标记为平时段；
第一比较分配装置，用于将相邻时段之间时间间隔小于t1的时段合并，上升时段与上升时段合并形成新的上升时段，下降时段与下降时段合并形成新的下降时段，计算所有时段的个数s1，比较s1与设定的第二阈值c的大小，当s1≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
第二比较分配装置，用于当s1＞c时，去除时间小于t2的上升时段和下降时段或者去除负荷波动值a＜2b的上升时段和下降时段，计算剩余的所有时段的个数s2，比较s2与设定的第二阈值c的大小，当s2≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
第三比较分配装置，用于当s2＞c时，将平时段并入前一个时段，计算所有时段的个数s3，比较s3与第二阀值c的大小，当s3≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数，否则，比较s3与第三阈值d的大小，当s3＜d时，按照预先设置的默认时段个数m分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
其中，t1取值为范围为0.5h-2h，t2取值为范围为0.5h-2h。
进一步的，所述负荷预测装置包括：
用于分别对电力系统进行系统负荷预测Lfor、对各个变压器进行当日的母线负荷预测Pfor的模块；
用于判断母线负荷的修正条件，当所有变压器的母线负荷预测之和Psum,for超出系统负荷预测Lfor一定值时需要对母线负荷预测Pfor进行修正的模块；
用于通过计算系统负荷预测Lfor与系统负荷历史数据Lhis的相似程度找到相似日的模块；
用于获取变压器的母线负荷历史数据在相似日的期望和方差S2，并在该变压器的母线负荷预测Pfor满足时，采用最小二乘逼近对该变压器的母线负荷预测Pfor进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测Pfor曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)的模块，其中，d为相似日天数。
进一步的，所述第一阀值b设置为所述负荷预测基准曲线f(t)幅值的1/8-1/5，所述第二阀值c设置为5-8，所述第三阀值d设置为5-8，所述默认时段个数m设置为5-8。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明将负荷预测基准曲线划分为多个时段，并在时段个数较多时，时段进行整合，以减少时段的个数，并按照整合后的时段个数来分配变压器在每个上升时段和下降时段的动作次数，这使得变压器的动作次数分配能够随母线负荷的变化而变化，分配方式合理，既能保证AVC系统的控制效果，又能最大限度地减少变压器的损耗，保证变压器的安全运行。
2、本发明预留部分变压器额定动作次数，用于应对特殊情况的发生，如台风天气等。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种变压器动作次数智能分配方法，包括如下步骤：
A、分别对电力系统进行系统负荷预测、对变压器进行母线负荷预测，并通过系统负荷预测及电力系统历史负荷数据对母线负荷预测进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)，具体包括如下步骤：
A1、分别对电力系统进行系统负荷预测Lfor、对各个变压器进行当日的母线负荷预测Pfor；
A2、判断母线负荷的修正条件，当所有变压器的母线负荷预测之和Psum,for超出系统负荷预测Lfor一定值时需要对母线负荷预测Pfor进行修正，进入步骤A3；
A3、通过计算系统负荷预测Lfor与系统负荷历史数据Lhis的相似程度找到相似日；
A4、获取变压器的母线负荷历史数据在相似日的期望和方差S2，并在该变压器的母线负荷预测Pfor满足时，采用最小二乘逼近对该变压器的母线负荷预测Pfor进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测Pfor曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)，其中，d为相似日天数；
其中，求取平均基准值的方式具体为：负荷预测基准曲线f(t)第i采样点的值Pfor(i)为母线负荷预测Pfor第i采样点的值。
B、逐点扫描负荷预测基准曲线f(t)，将连续上升的点或连续下降的点归并在一起，形成多个单一的上升时段或下降时段，比较各上升时段及下降时段的负荷波动值a＝maxf(t)-minf(t)与设定的第一阈值b的大小，保留a≥b的上升时段和下降时段，将其余时段标记为平时段，其中，第一阀值b设置为负荷预测基准曲线f(t)幅值的1/8；
C、将相邻时段之间时间间隔小于一小时的时段合并，上升时段与上升时段合并形成新的上升时段，下降时段与下降时段合并形成新的下降时段，计算所有时段的个数s1，比较s1与设定的第二阈值c＝6的大小，当s1≤c时，进入步骤G，否则进入步骤D；
D、去除时间小于t2的上升时段和下降时段或者去除负荷波动值a＜2b的上升时段和下降时段，计算剩余的所有时段的个数s2，比较s2与设定的第二阈值c＝6的大小，当s2≤c时，进入步骤G，否则进入步骤E；
E、将平时段并入前一个时段，计算所有时段的个数s3，比较s3与第二阀值c＝6的大小，当s3≤c时，进入步骤H，否则进入步骤G；
F、比较s3与第三阈值d＝8的大小，当s3＜d时，进入步骤G，否则进入步骤H；
G、按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
H、按照预先设置的默认时段个数m＝5分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数，其中，5个默认时段分别为：(0:00:00-6:59:59)、(7:00:00-10:59:59)、(11:00:00-18:59:59)、(19:00:00-22:59:59)和(23:00:00-23:59:59)。
用于在步骤G或者步骤H中进行分配的动作次数为额定动作次数的70％，其余未进行分配的额定动作次数作为预留动作次数，用于应对特殊情况的发生，如发生台风等自然灾害时，其中，额定动作次数根据经验及各变压器性能确定。
一种变压器动作次数智能分配装置，包括：
负荷预测装置，分别对电力系统进行系统负荷预测、对变压器进行母线负荷预测，并通过系统负荷预测及电力系统历史负荷数据对母线负荷预测进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)；
时段划分装置，用于逐点扫描负荷预测基准曲线f(t)，将连续上升的点或连续下降的点归并在一起，形成多个单一的上升时段或下降时段，比较各上升时段及下降时段的负荷波动值a＝maxf(t)-minf(t)与设定的第一阈值b的大小，保留a≥b的上升时段和下降时段，将其余时段标记为平时段，其中，第一阀值b设置为负荷预测基准曲线f(t)幅值的1/8；
第一比较分配装置，用于将相邻时段之间时间间隔小于一小时的时段合并，上升时段与上升时段合并形成新的上升时段，下降时段与下降时段合并形成新的下降时段，计算所有时段的个数s1，比较s1与设定的第二阈值c＝6的大小，当s1≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
第二比较分配装置，用于当s1＞c时，去除时间小于一小时的上升时段和下降时段或者去除负荷波动值a＜2b的上升时段和下降时段，计算剩余的所有时段的个数s2，比较s2与设定的第二阈值c＝6的大小，当s2≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
第三比较分配装置，用于当s2＞c时，将平时段并入前一个时段，计算所有时段的个数s3，比较s3与第二阀值c＝6的大小，当s3≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数，否则，比较s3与第三阈值d＝8的大小，当s3＜d时，按照预先设置的默认时段个数m＝5分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数，其中，5个默认时段分别为：(0:00:00-6:59:59)、(7:00:00-10:59:59)、(11:00:00-18:59:59)、(19:00:00-22:59:59)和(23:00:00-23:59:59)。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种变压器动作次数智能分配方法，其特征在于：包括如下步骤：
A、分别对电力系统进行系统负荷预测、对变压器进行母线负荷预测，并通过系统负荷预测及电力系统历史负荷数据对母线负荷预测进行修正,并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)；
B、逐点扫描负荷预测基准曲线f(t)，将连续上升的点或连续下降的点归并在一起，形成多个单一的上升时段或下降时段，比较各上升时段及下降时段的负荷波动值a＝maxf(t)-minf(t)与设定的第一阈值b的大小，保留a≥b的上升时段和下降时段，将其余时段标记为平时段；
C、将相邻时段之间时间间隔小于t1的时段合并，上升时段与上升时段合并形成新的上升时段，下降时段与下降时段合并形成新的下降时段，计算所有时段的个数s1，比较s1与设定的第二阈值c的大小，当s1≤c时，进入步骤G，否则进入步骤D；
D、去除时间小于t2的上升时段和下降时段或者去除负荷波动值a＜2b的上升时段和下降时段，计算剩余的所有时段的个数s2，比较s2与设定的第二阈值c的大小，当s2≤c时，进入步骤G，否则进入步骤E；
E、将平时段并入前一个时段，计算所有时段的个数s3，比较s3与第二阀值c的大小，当s3≤c时，进入步骤G，否则进入步骤H；
F、比较s3与第三阈值d的大小，当s3≤d时，进入步骤G，否则进入步骤H；
G、按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
H、按照预先设置的默认时段个数m分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数。
其中，t1取值为范围为0.5h-2h，t2取值为范围为0.5h-2h。
2.根据权利要求1所述的一种变压器动作次数智能分配方法，其特征在于：所述步骤A包括：
A1、分别对电力系统进行系统负荷预测Lfor、对各个变压器进行当日的母线负荷预测Pfor；
A2、判断母线负荷的修正条件，当所有变压器的母线负荷预测之和Psum,for超出系统负荷预测Lfor一定值时需要对母线负荷预测Pfor进行修正，进入步骤A3；
A3、通过计算系统负荷预测Lfor与系统负荷历史数据Lhis的相似程度找到相似日；
A4、获取变压器的母线负荷历史数据在相似日的期望和方差S2，并在该变压器的母线负荷预测Pfor满足时，采用最小二乘逼近对该变压器的母线负荷预测Pfor进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测Pfor曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)，其中，d为相似日天数。
3.根据权利要求2所述的一种变压器动作次数智能分配方法，其特征在于：所述求取平均基准值的方式具体为：负荷预测基准曲线f(t)第i采样点的值Pfor(i)为母线负荷预测Pfor第i采样点的值。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种变压器动作次数智能分配方法，其特征在于：用于在所述步骤G或者步骤H中用于分配的动作次数为额定动作次数的70％-90％，其余未进行分配的额定动作次数作为预留动作次数，用于应对特殊情况的发生，其中，额定动作次数根据经验及各变压器性能确定。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种变压器动作次数智能分配方法，其特征在于：所述第一阀值b设置为所述负荷预测基准曲线f(t)幅值的1/8-1/5，所述第二阀值c设置为5-8，所述第三阀值d设置为5-8，所述默认时段个数m设置为5-8。
6.一种变压器动作次数智能分配装置，其特征在于：包括：
负荷预测装置，分别对电力系统进行系统负荷预测、对变压器进行母线负荷预测，并通过系统负荷预测及电力系统历史负荷数据对母线负荷预测进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)；
时段划分装置，用于逐点扫描负荷预测基准曲线f(t)，将连续上升的点或连续下降的点归并在一起，形成多个单一的上升时段或下降时段，比较各上升时段及下降时段的负荷波动值a＝maxf(t)-minf(t)与设定的第一阈值b的大小，保留a≥b的上升时段和下降时段，将其余时段标记为平时段；
第一比较分配装置，用于将相邻时段之间时间间隔小于t1的时段合并，上升时段与上升时段合并形成新的上升时段，下降时段与下降时段合并形成新的下降时段，计算所有时段的个数s1，比较s1与设定的第二阈值c的大小，当s1≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
第二比较分配装置，用于当s1＞c时，去除时间小于t2的上升时段和下降时段或者去除负荷波动值a＜2b的上升时段和下降时段，计算剩余的所有时段的个数s2，比较s2与设定的第二阈值c的大小，当s2≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
第三比较分配装置，用于当s2＞c时，将平时段并入前一个时段，计算所有时段的个数s3，比较s3与第二阀值c的大小，当s3≤c时，按照此时的时段个数分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数，否则，比较s3与第三阈值d的大小，当s3＜d时，按照预先设置的默认时段个数m分配变压器分接头在每个上升时段和下降时段内的动作次数；
其中，t1取值为范围为0.5h-2h，t2取值为范围为0.5h-2h。
7.根据权利要求6所述的一种变压器动作次数智能分配装置，其特征在于：所述负荷预测装置包括：
用于分别对电力系统进行系统负荷预测Lfor、对各个变压器进行当日的母线负荷预测Pfor的模块；
用于判断母线负荷的修正条件，当所有变压器的母线负荷预测之和Psum,for超出系统负荷预测Lfor一定值时需要对母线负荷预测Pfor进行修正的模块；
用于通过计算系统负荷预测Lfor与系统负荷历史数据Lhis的相似程度找到相似日的模块；
用于获取变压器的母线负荷历史数据在相似日的期望和方差S2，并在该变压器的母线负荷预测Pfor满足时，采用最小二乘逼近对该变压器的母线负荷预测Pfor进行修正，并采用求取平均基准值的方式消除母线负荷预测Pfor曲线中的锯齿波，得到负荷预测基准曲线f(t)的模块，其中，d为相似日天数。
8.根据权利要求6或7所述的一种变压器动作次数智能分配装置，其特征在于：所述第一阀值b设置为所述负荷预测基准曲线f(t)幅值的1/8-1/5，所述第二阀值c设置为5-8，所述第三阀值d设置为5-8，所述默认时段个数m设置为5-8。
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