CN108226669A - 变压器电量损耗的方法及装置 - Google Patents

变压器电量损耗的方法及装置 Download PDF

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魏彩霞
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李子衿
李西勋
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Abstract

本发明提供了一种变压器电量损耗的方法及装置，其中，该方法包括：每隔预定时间的间隔采集待检测变压器的负载率，使用该负载率计算变压器的损耗数据，解决了相关技术中评估变压器理论电量损耗准确度差的问题，相比于相关技术中基于年平均负荷与最大负荷的波动系数的估算算法，充分利用了历史累积数据，大大提高了损耗功率计算精度。

Description

变压器电量损耗的方法及装置
技术领域
本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种变压器电量损耗的方法及装置。
背景技术
在相关技术中，中国北方地区饱受大气雾霾的困扰，为此大力推行电能替代煤改电以减少污染，而京津冀地区则大力推行分布式电采暖以减缓采暖季煤炭或生物质燃烧所引发的大规模环境污染。京津冀地区分布式电采暖的大量接入带来了电网持续改造升级，而作为投资重点的配电变压器尤为重要，但是由于分布式电采暖负荷的随日气温与季节性气温变化而表现为波动性负荷，峰谷差较大，这对变压器的经济运行产生了较大影响，特别是在非采暖季变压器处于轻载或空载运行，空载运行损耗占比大，变压器效率低。为有效减少变压器空载损耗，业内提出了调容变压器、非晶合金变压器等多种变压器形式，以有效降低变压器损耗。
在生产实际中，对变压器的损耗难以通过直接测量的手段进行评估，也缺乏相关的表计进行直接的测量，因此通过间接的理论计算评估变压器理论损耗是当前指导选用节能型变压器的唯一手段。
综合现有对负荷波动性对配电变压器的运行经济学影响研究，负荷波动特征和年平均损耗率是关键指标，国标GB/T 13462-2008《电力变压器经济运行》中在当时的数据条件下提出了波动系数计算方法，并用以反映负荷的波动特征，但是计算中进行了一定的等效，可以较为客观的说明不同类型变压器之间经济性差异，但是定量描述特性负荷下的综合损耗差异，尚在准确性上有待提高。
针对相关技术中评估变压器理论电量损耗准确度差的问题，目前还没有有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种变压器电量损耗的方法及装置，以至少解决相关技术中评估变压器理论电量损耗准确度差的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种变压器电量损耗的方法，包括：在第一预设时间段内，每隔第二预设时间段采集待检测变压器的负载率，确定为多个负载率，其中，所述第二预设时间段小于所述第一预设时间段；依据所述多个负载率确定变压器电量损耗。
可选地，依据所述多个负载率确定变压器电量损耗，包括：依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量；和/或，依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗；依据所述有功损耗电量和/或所述无功电量损耗确定所述变压器电量损耗。
可选地，通过以下公式确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量ΔAP：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述P0为变压器空载有功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Pk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗ΔAQ：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述Q0为变压器空载有功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Qk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据所述有功损耗电量ΔAP和/或所述无功电量损耗ΔAQ，通过以下公式确定所述变压器电量损耗ΔAZ：
ΔAz＝ΔAP+KQΔAQ+KPΔAP；
其中，KQ，KP分别为无功经济当量和有功经济当量。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种变压器电量损耗的确定装置，包括：第一确定模块，用于在第一预设时间段内，每隔第二预设时间段采集待检测变压器的负载率，确定为多个负载率，，其中，所述第二预设时间段小于所述第一预设时间段；第二确定模块，用于依据所述多个负载率确定变压器电量损耗。
可选地，所述第二确定模块还用于执行以下步骤：依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量；和/或，依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗；依据所述有功损耗电量和/或所述无功电量损耗确定所述变压器电量损耗。
可选地，通过以下公式确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量ΔAP：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述P0为变压器空载有功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Pk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗ΔAQ：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述Q0为变压器空载有功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Qk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据所述有功损耗电量ΔAP和/或所述无功电量损耗ΔAQ，通过以下公式确定所述变压器电量损耗ΔAZ：
ΔAz＝ΔAP+KQΔAQ+KPΔAP；
其中，KQ，KP分别为无功经济当量和有功经济当量。
通过本发明，每隔小于等于15分钟的间隔采集变压器的负载率，使用该负载率计算变压器的损耗数据，解决了相关技术中相关技术中评估变压器理论电量损耗准确度差的问题，相比于相关技术中基于年平均负荷与最大负荷的波动系数法，充分利用了历史累积数据，大大提高了损耗功率计算精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的变压器电量损耗的确定方法的流程图。
具体实施方式
实施例一
在本实施例中提供了一种计算变压器电量损耗的方案。
图1是根据本发明实施例的变压器电量损耗的确定方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，在第一预设时间段内，每隔第二预设时间段采集待检测变压器的负载率，确定为多个负载率，其中，该第二预设时间段小于该第一预设时间段；
步骤S104，依据该多个负载率确定变压器电量损耗。
通过上述步骤，每隔预定时间的间隔采集待检测变压器的负载率，使用该负载率计算变压器的损耗数据，解决了相关技术中评估变压器理论电量损耗准确度差的问题，相比于相关技术中基于年平均负荷与最大负荷的波动系数的估算算法，充分利用了历史累积数据，大大提高了损耗功率计算精度。
需要补充的是，第二预设时间段一般情况不大于60分钟。
可选地，依据该多个负载率确定变压器电量损耗，包括：依据该多个负载率确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的有功损耗电量；和/或，依据该多个负载率确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的无功电量损耗；依据该有功损耗电量和/或该无功电量损耗确定该变压器电量损耗。
可选地，通过以下公式确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的有功损耗电量ΔAP：
其中，该Tz为该第一预设时间段；该P0为变压器空载有功损耗；该T为该第二预设时间段；该为Tz时段内，第i个采样点的负载率；该Pk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据该多个负载率确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的无功电量损耗ΔAQ：
其中，该Tz为该第一预设时间段；该Q0为变压器空载有功损耗；该T为该第二预设时间段；该为Tz时段内，第i个采样点的负载率；该Qk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据该有功损耗电量ΔAP和/或该无功电量损耗ΔAQ，通过以下公式确定该变压器电量损耗ΔAZ：
ΔAz＝ΔAP+KQΔAQ+KPΔAP；
其中，KQ，KP分别为无功经济当量和有功经济当量。
下面结合本发明的优选实施例进行详细说明。
本发明优选实施例旨在解决变压器动态损耗通过负荷波动系数估算准确度较低的问题。目前随着中国配电网自动化水平的提高，配网具备了大范围配电变压器运行监测条件，并形成了一定量的历史数据，同时结合生产管理系统的设备属性信息，可对运行曲线累积所形成的配电变压器大数据进行分析，通过计算机模拟运行的方法计算变压器在实际电压电流工况下的动态损耗数据，更加准确的评估了变压器的损耗情况，大大改进了通过负荷波动系数评估变压器损耗的准确度。
鉴于现有配电自动化系统所记录的变压器运行曲线数据，替代GB/T13462-2008《电力变压器经济运行》中所采用的估算方法，采用变压器动态损耗计算方法，计算中所用变量的采样间隔为15分钟，一定时间间隔Tz内所累积的有功损耗电量为ΔAP，如式(1)所示，
公式(1)中，P0为变压器空载有功损耗，T＝15min，为Tz时段内，第i个采样点的负载率，Pk为变压器负载有功损耗。
Tz内所累积的无功电量损耗为ΔAQ，如式(2)所示，
此处在有功、无功损耗功率的计算中采用了时间间隔为15分钟的动态计算公式，相比与原有基于年平均负荷与最大负荷的波动系数法，由于充分利用了历史累积数据，大大提高了损耗功率计算精度，能够更为准确的反映分布式电采暖负荷波动特征给损耗带来的影响。
Tz内考虑引起电网损耗在内的综合损耗电量为ΔAZ，其中KQ，KP分别为无功经济当量和有功经济当量，如式(3)所示，
ΔAz＝ΔAP+KQΔAQ+KPΔAP 公式(3)
综合损耗电量可以较为全面的反映变压器综合损耗，既包括了变压器自身损耗，又考虑了损耗电能由电网供应所涉及网损的分担。
本发明通过计算变压器在实际电压电流工况下的动态损耗数据，通过计算机模拟运行的方法更加准确的评估了变压器的损耗情况，大大改进了通过负荷波动系数评估变压器损耗的准确度。鉴于计算机计算处理能力越来越强，通过计算机将采集的电压电流数据带入变压器损耗计算模型来更加准确评估变压器损耗的方法必然会得到普遍推广，将进一步推动变压器选型的精细化和专业化。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例二
在本实施例中还提供了一种变压器电量损耗的确定装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种变压器电量损耗的确定装置，包括：
第一确定模块，用于在第一预设时间段内，每隔第二预设时间段采集待检测变压器的负载率，确定为多个负载率，其中，该第二预设时间段小于该第一预设时间段；
第二确定模块，用于依据该多个负载率确定变压器电量损耗。
可选地，该第二确定模块还用于执行以下步骤：依据该多个负载率确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的有功损耗电量；和/或，依据该多个负载率确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的无功电量损耗；依据该有功损耗电量和/或该无功电量损耗确定该变压器电量损耗。
可选地，通过以下公式确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的有功损耗电量ΔAP：
其中，该Tz为该第一预设时间段；该P0为变压器空载有功损耗；该T为该第二预设时间段；该为Tz时段内，第i个采样点的负载率；该Pk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据该多个负载率确定该第一预设时间段内，该待检测变压器累积的无功电量损耗ΔAQ：
其中，该Tz为该第一预设时间段；该Q0为变压器空载有功损耗；该T为该第二预设时间段；该为Tz时段内，第i个采样点的负载率；该Qk为变压器负载有功损耗。
可选地，依据该有功损耗电量ΔAP和/或该无功电量损耗ΔAQ，通过以下公式确定该变压器电量损耗ΔAZ：
ΔAz＝ΔAP+KQΔAQ+KPΔAP；
其中，KQ，KP分别为无功经济当量和有功经济当量。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器电量损耗的确定方法，其特征在于，包括：
在第一预设时间段内，每隔第二预设时间段采集待检测变压器的负载率，确定为多个负载率，其中，所述第二预设时间段小于所述第一预设时间段；
依据所述多个负载率确定变压器电量损耗。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述多个负载率确定变压器电量损耗，包括：
依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量；和/或，依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗；
依据所述有功损耗电量和/或所述无功电量损耗确定所述变压器电量损耗。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过以下公式确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量ΔAP：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述P0为变压器空载有功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Pk为变压器负载有功损耗。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗ΔAQ：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述Q0为变压器空载无功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Qk为变压器负载无功损耗。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述有功损耗电量ΔAP和/或所述无功电量损耗ΔAQ，通过以下公式确定所述变压器电量损耗ΔAZ：
△Az＝△AP+KQ△AQ+KP△AP；
其中，KQ，KP分别为无功经济当量和有功经济当量。
6.一种变压器电量损耗的确定装置，其特征在于，包括：
第一确定模块，用于在第一预设时间段内，每隔第二预设时间段采集待检测变压器的负载率，确定为多个负载率，其中，所述第二预设时间段小于所述第一预设时间段；
第二确定模块，用于依据所述多个负载率确定变压器电量损耗。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块还用于执行以下步骤：
依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量；和/或，依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗；
依据所述有功损耗电量和/或所述无功电量损耗确定所述变压器电量损耗。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块还用于通过以下公式确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的有功损耗电量ΔAP：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述P0为变压器空载有功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Pk为变压器负载有功损耗。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块还用于依据所述多个负载率确定所述第一预设时间段内，所述待检测变压器累积的无功电量损耗：
其中，所述Tz为所述第一预设时间段；所述Q0为变压器空载无功损耗；所述T为所述第二预设时间段；所述为Tz时段内，第i个采样点的负载率；所述Qk为变压器负载无功损耗。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块还用于依据所述有功损耗电量ΔAP和/或所述无功电量损耗ΔAQ，通过以下公式确定所述变压器电量损耗ΔAZ：
△Az＝△AP+KQ△AQ+KP△AP；
其中KQ，KP分别为无功经济当量和有功经济当量。
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