CN109462224A - 一种调整台区变压器容量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电网建设规划技术领域，具体涉及一种调整台区变压器容量的方法。一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，包括以下步骤：A1)获取区域配网用户历史用电信息，配网已有变压器规格及台区；A2)根据用户历史用电信息计算每台变压器的日均损耗ΔW_d；A3)计算变压器日均损耗ΔW_d与变压器理论最低日均损耗ΔW_m的差值，当差值超过设定阈值时，将该变压器加入调整集合，为调整集合内的变压器台区更换变压器容量。本发明的实质性效果是：能够根据台区用户历史用电数据确定台区变压器容量，使配网变压器尽可能多的工作在经济负载率范围，减少损耗，节省电能。

Description

一种调整台区变压器容量的方法

技术领域

本发明涉及电网建设规划技术领域，具体涉及一种调整台区变压器容量的方法。

背景技术

由于环境保护政策的深入开展，能源获取的成本在不断增加，电网也随之向高效化和节能化发展。过去几年电网建设的速度非常快，居民用电量也增加迅速，导致部分地区在配网建设之初，预留了较多的配电变压器容量。变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗，其总的损耗率与变压器的负载率有关。当负载率处于50％-75％时，变压器具有最低的损耗率，因而是变压器台区规划以及型号选取的依据之一。在过去电网建设过程中，存在变压器台区规划不合理的问题，使部分变压器长期工作在损耗率高的工作状态，浪费了大量的宝贵能源。在现有城市中，部分区域的建设已经趋于稳定，用户用电也呈现出较强的规律性。而且部分变压器服役年限接近设计年限，面临更新的任务。因此，在变压器更新的同时，进行变压器容量的重新规划，使变压器尽可能多的工作在负载率处于50％-75％状态下，有助于减少变压器损耗，节省电能。

中国专利CN106056234A，公开日2016年10月26日，变压器容量的确定方法和装置，包括：获取各业态用户的用电负荷数据；确定各业态用户的变压器配电容量指标；确定每一业态在预定时间段内的典型用电负荷曲线，根据典型用电负荷曲线的最大值与变压器配电容量指标的比例关系，对典型用电负荷曲线进行逐时用电负荷换算，生成第一特征值曲线集合；对第一特征值曲线集合错峰合并，生成第二特征值曲线；根据第二特征值曲线的最大值确定总业态变压器配电容量。该实施方式实现了配电变压器容量的优化，降低了变压器的容量，节省了资源。其借助于错峰合并，实现了降低变压器投入容量的效果，但其未能提出使变压器工作在合理负载率的技术方案，不能解决变压器工作在负载率不经济的状态的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前部分配网变压器工作在负载率不经济的状态造成能源浪费的技术问题。提出了一种根据台区用户历史用电数据进行台区变压器容量确定的调整台区变压器容量的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种调整台区变压器容量的方法，包括以下步骤：A1)获取区域配网用户历史用电信息，配网已有变压器规格及台区；A2)根据用户历史用电信息计算每台变压器的日均损耗ΔW_d；A3)计算变压器日均损耗ΔW_d与变压器理论最低日均损耗ΔW_m的差值，当所述差值超过设定阈值时，将该变压器加入调整集合，为调整集合内的变压器台区更换变压器容量。

作为优选，所述根据用户历史用电信息计算每台变压器的日均损耗率ΔW_d的方法包括以下步骤：B1)按小时统计用户历史用电平均用电量A_u＝{A_u1，A_u2，...，A_u24}，u∈U，U为区域配网用电用户集合，每小时采一次变压器二次侧的功率因数作为变压器二次侧功率因素值进行计算；B2)变压器e的日均损耗其中：S_e为变压器额定功率，e∈E，E为区域中已有变压器的集合，R为变压器e的台区用户集合，A_uir为变压器e的台区用户r在一天内i小时段的历史平均用电量，函数f为变压器负载率损耗率曲线，通过变压器手册查取或通过试验获得。

作为优选，变压器理论最低日均损耗ΔW_m的计算方法为ΔW_m＝f(β_m)∑_r∈RA_uir，其中:R为参与计算的变压器的台区用户集合，A_uir为参与计算的变压器的台区用户r在一天内i小时段的历史平均用电量，其中P_o为变压器空载损耗，P_N为变压器负载损耗，函数f为变压器负载率损耗率曲线，其值均由变压器手册查出或试验获得。

作为优选，所述设定阈值为0.33ΔW_m，将日均损耗率ΔW_d落入(1.33ΔW_m，∞)范围的变压器纳入调整集合。

作为优选，为调整集合内的变压器台区更换变压器容量的方法为：计算该变压器台区内用户的主要用电功率P_U，根据式计算最佳变压器容量P_e′，选取与最佳变压器容量P_e′最接近的变压器作为替换。

作为优选，所述变压器台区内用户的主要用电功率P_U的计算方法包括以下步骤：D1)划定选取范围△p，以选取范围△p的两倍为步长，从0开始划分若干个功率区间，使划分的若干个功率区间存在包含台区内用户每小时用电功率的最大值的功率区间，将台区内用户每小时用电总功率的24个数据对应放入所述若干个区间内；D2)计算每个划分区间内数据的数量占比，增大选取范围△p，直到存在功率区间数量占比超过60％，计算该功率区间内全部功率数据的均值作为变压器台区内用户的主要用电功率P_U。居民用电每个小时用电量均不同，存在一个时间与功率分布，变压器不可能总是工作在负载率经济区，统计分布有60％时间段的功率范围，求均值后作为功率参考进行计算，能够提高变压器工作在经济负载率的时间长度，同时变压器容量应大于历史最高负载的1.3倍，以保证居民用电需求，最终变压器容量应取根据主要用电功率P_U计算所得容量和历史最高负载的1.3倍之间的大值。

本发明的实质性效果是：能够根据台区用户历史用电数据确定台区变压器容量，使配网变压器尽可能多的工作在经济负载率范围，减少损耗，节省电能。

附图说明

图1为整台区变压器容量的方法流程框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

如图1所示，为整台区变压器容量的方法流程框图，包括以下步骤：A1)获取区域配网用户地理位置信息及历史用电信息，配网已有变压器规格、地理位置及台区；A2)根据用户历史用电信息计算每台变压器的日均损耗ΔW_d；A3)计算变压器日均损耗ΔW_d与变压器理论最低日均损耗ΔW_m的差值，当差值超过设定阈值时，将该变压器加入调整集合，为调整集合内的变压器台区更换变压器容量。设定阈值为0.33ΔW_m，将日均损耗率ΔW_d落入(1.33ΔW_m，∞)范围的变压器纳入调整集合。

根据用户历史用电信息计算每台变压器的日均损耗率ΔW_d的方法包括以下步骤：B1)按小时统计用户历史用电平均用电量A_u＝{A_u1，A_u2，...，A_u24}，u∈U，U为区域配网用电用户集合，每小时采一次变压器二次侧的功率因数作为变压器二次侧功率因素值进行计算；B2)变压器e的日均损耗其中：S_e为变压器额定功率，e∈E，E为区域中已有变压器的集合，R为变压器e的台区用户集合，A_uir为变压器e的台区用户r在一天内i小时段的历史平均用电量，函数f为变压器负载率损耗率曲线，通过变压器手册查取或通过试验获得。

变压器理论最低日均损耗ΔW_m的计算方法为ΔW_m＝f(β_m)∑_r∈RA_uir，其中:R为参与计算的变压器的台区用户集合，A_uir为参与计算的变压器的台区用户r在一天内i小时段的历史平均用电量，其中P_o为变压器空载损耗，P_N为变压器负载损耗，函数f为变压器负载率损耗率曲线，其值均由变压器手册查出或试验获得。

为调整集合内的变压器台区更换变压器容量的方法为：计算该变压器台区内用户的主要用电功率P_U，根据式计算最佳变压器容量P_e′，选取与最佳变压器容量P_e′最接近的变压器作为替换。

变压器台区内用户的主要用电功率P_U的计算方法包括以下步骤：D1)划定选取范围△p，以选取范围△p的两倍为步长，从0开始划分若干个功率区间，使划分的若干个功率区间存在包含台区内用户每小时用电功率的最大值的功率区间，将台区内用户每小时用电总功率的24个数据对应放入若干个区间内；D2)计算每个划分区间内数据的数量占比，增大选取范围△p，直到存在功率区间数量占比超过60％，计算该功率区间内全部功率数据的均值作为变压器台区内用户的主要用电功率P_U。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

包括以下步骤：A1)获取区域配网用户历史用电信息，配网已有变压器规格及台区；

A2)根据用户历史用电信息计算每台变压器的日均损耗ΔW_d；

A3)计算变压器日均损耗ΔW_d与变压器理论最低日均损耗ΔW_m的差值，当所述差值超过设定阈值时，将该变压器加入调整集合，为调整集合内的变压器台区更换变压器容量。

2.根据权利要求1所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

所述根据用户历史用电信息计算每台变压器的日均损耗率ΔW_d的方法包括以下步骤：

B1)按小时统计用户历史用电平均用电量A_u＝{A_u1，A_u2，...，A_u24}，u∈U，U为区域配网用电用户集合，每小时采一次变压器二次侧的功率因数作为变压器二次侧功率因素值进行计算；

B2)变压器e的日均损耗其中：S_e为变压器额定功率，e∈E，E为区域中已有变压器的集合，R为变压器e的台区用户集合，A_uir为变压器e的台区用户r在一天内i小时段的历史平均用电量，函数f为变压器负载率损耗率曲线，通过变压器手册查取或通过试验获得。

3.根据权利要求1或2所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

变压器理论最低日均损耗ΔW_m的计算方法为：ΔW_m＝f(β_m)∑_r∈RA_uir，其中:R为参与计算的变压器的台区用户集合，A_uir为参与计算的变压器的台区用户r在一天内i小时段的历史平均用电量，

其中P_o为变压器空载损耗，P_N为变压器负载损耗，函数f为变压器负载率损耗率曲线，其值均由变压器手册查出或试验获得。

4.根据权利要求1或2所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

所述设定阈值为0.33ΔW_m，将日均损耗率ΔW_d落入(1.33ΔW_m，∞)范围的变压器纳入调整集合。

5.根据权利要求3所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

所述设定阈值为0.33ΔW_m，将日均损耗率ΔW_d落入(1.33ΔW_m，∞)范围的变压器纳入调整集合。

6.根据权利要求3所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

为调整集合内的变压器台区更换变压器容量的方法为：计算该变压器台区内用户的主要用电功率P_U，根据式计算最佳变压器容量P_e′，选取与最佳变压器容量P_e′最接近的变压器作为替换。

7.根据权利要求4所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

为调整集合内的变压器台区更换变压器容量的方法为：计算该变压器台区内用户的主要用电功率P_U，根据式计算最佳变压器容量P_e′，选取与最佳变压器容量P_e′最接近的变压器作为替换。

8.根据权利要求6所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

所述变压器台区内用户的主要用电功率P_U的计算方法包括以下步骤：

D1)划定选取范围△p，以选取范围△p的两倍为步长，从0开始划分若干个功率区间，使划分的若干个功率区间存在包含台区内用户每小时用电功率的最大值的功率区间，将台区内用户每小时用电总功率的24个数据对应放入所述若干个区间内；

D2)计算每个划分区间内数据的数量占比，增大选取范围△p，直到存在功率区间数量占比超过60％，计算该功率区间内全部功率数据的均值作为变压器台区内用户的主要用电功率P_U。

9.根据权利要求7所述的一种调整台区变压器容量的方法，其特征在于，

所述变压器台区内用户的主要用电功率P_U的计算方法包括以下步骤：

D1)划定选取范围△p，以选取范围△p的两倍为步长，从0开始划分若干个功率区间，使划分的若干个功率区间存在包含台区内用户每小时用电功率的最大值的功率区间，将台区内用户每小时用电总功率的24个数据对应放入所述若干个区间内；

D2)计算每个划分区间内数据的数量占比，增大选取范围△p，直到存在功率区间数量占比超过60％，计算该功率区间内全部功率数据的均值作为变压器台区内用户的主要用电功率P_U。