CN111682570A - 一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系统及设备，本发明通过获取电力电子变压器以及常规变压器的输入功率、输出功率，从而计算电力电子变压器在综合损耗最低值下的输出功率y₀以及理想损耗，利用电力电子变压器功率双向灵活可控的特性，采用PQ控制策略对电力电子变压器的输出功率进行控制，并通过在寻优区间内进行迭代寻优，获取电力电子变压器实际损耗最小的最优输出功率，从而使得电力电子变压器和常规变压器都运行在最优区间内，实现常规变压器及电力电子变压器综合能效最优，减少能源的浪费，并提升电力电子变压器的性能及寿命，改善常规变压器性能。

Description

一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系统及设备

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种电力系统变压器运行效率寻优方法、 系统及设备。

背景技术

目前，智能电网的研究与应用正逐渐成为各国电力行业争相研究的主要 课题。在我国的规划纲要中，对发展智能电网，推动能源生产和利用方式变 革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系，已经提出明确要求。 而未来智能电网将有以下需求：高质量、高效率供电、故障自愈及高可靠运 行等。很大程度上取决于核心设备的性能及智能化水平。

电力电子变压器将电力电子变流技术与中高频变压互相结合，可起到变 压、变流、隔离的功能，具备较高的智能化，是一种新型的变压设备。与传 统配变相比，除具备变压及隔离功能外，还可兼有电能质量治理、故障自愈、 潮流双向可控、便于接纳直流源荷等功能，可广泛应用于未来的分布式可再 生能源并网、电力机车牵引、绿色数据中心、直流楼宇及新型工业园区等场 景。但目前电力电子变压器成本较高，暂时在经济性上不具备大规模推广的 优势，暂时并不能完全取代常规工频变压器，因此，将会有较长一段时间出 现电力电子变压器及常规变压器并联运行的情况。但目前对于二者协调运行 的探索较少，二者如何共存，如何充分发挥电力电子变压器的优势需要进一 步研究。

目前，如工业园区、办公生活园区、机械加工等部门的用电必须采用配 电变压器。这些部门大部分白天工作时间负载较高，夜晚较低；冬、夏负载 较高，春、秋负载较低。例如生活园区的用电高峰基本在每天的17：00-23： 00，一般配置的变压器的容量是400-1000kVA，而且大型小区需要多台变压器 同时运行，每天的轻载时间都较长，变压器长期不能工作在最优的工作区间， 造成了大量的能源浪费以及变压器寿命下降。

综上所述，现有技术中变压器长期不能工作在最优的工作区间，存在着 造成大量的能源浪费以及变压器寿命下降的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系统及设备，用 于解决现有技术中变压器长期不能工作在最优的工作区间，存在着造成大量 的能源浪费以及变压器寿命下降的技术问题。

本发明提供的一种电力系统变压器运行效率寻优方法，包括以下步骤：

S1：获取电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率；

S2：根据电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率，计算 电力电子变压器和常规变压器的综合损耗，求解电力电子变压器在综合损耗 最低值下的输出功率y₀以及理想损耗；

S3：通过PQ控制策略控制电力电子变压器的输出功率为y₀，计算电力 电子变压器在输出功率为y₀时的实际损耗；

S4：计算实际损耗与理想损耗的绝对误差，判断绝对误差小于η是否成立； 其中，η＝1％×电力电子变压器的额定功率；

S5：若成立，电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，执行步骤S6；

S6：设置寻优区间P_interval，采用寻优算法在区间y₀±P_interval对电力电子变压 器的输出功率进行寻优，得到寻优值{y₁、y₂……y_n}；

S7：将步骤S3中的输出功率y₀依次替换为寻优值{y₁、y₂……y_n}，重复 执行步骤S3～S4；若步骤S4成立，则电力电子变压器保持当前的输出，若不 成立，重新执行步骤S1。

优选的，S1的具体过程为：

对电力系统中的电力电子变压器以及常规变压器进行负载试验，得到电 力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率。

优选的，步骤S2的具体过程为：

根据电力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率，计算电力 电子变压器以及常规变压器的效率；

根据电力电子变压器以及常规变压器的效率得到电力电子变压器以及常 规变压器的效率曲线；

将电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线和负载实验时电力电子变 压器以及常规变压器的负载功率进行拟合，得到效率与负载功率的关系五介 函数；

根据关系五介函数计算电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗得到综合损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的容量约束，求解综合损耗最低值 下的电力电子变压器的输出功率y₀。

优选的，在步骤S6中，寻优区间P_interval＝5％×电力电子变压器的额定功 率。

优选的，在步骤S6中，寻优算法采用神经模糊算法、蚁群算法、粒子算 法以及卡尔曼算法中的任意一种。

一种电力系统变压器运行效率寻优系统，包括数据获取模块、输出功率 及理想损耗计算模块、实际损耗计算模块、误差计算模块以及寻优模块；

数据获取模块用于电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功 率；

输出功率及理想损耗计算模块用于根据电力电子变压器以及常规变压器 的输入功率和输出功率，计算电力电子变压器和常规变压器的综合损耗，求 解电力电子变压器在综合损耗最低值下的输出功率y₀以及理想损耗；

实际损耗计算模块用于通过PQ控制策略控制电力电子变压器的输出功 率为y₀，计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损耗；

误差计算模块用于计算实际损耗与理想损耗的绝对误差，判断绝对误差 小于η是否成立；其中，η＝1％×电力电子变压器的额定功率；若成立，电力 电子变压器保持当前的输出，若不成立，跳转至寻优模块；

寻优模块用于设置寻优区间P_interval，采用寻优算法在区间y₀±P_interval对电力 电子变压器的输出功率进行寻优，得到寻优值{y₁、y₂……y_n}；将实际损耗计 算模块中的输出功率y₀依次替换为寻优值{y₁、y₂……y_n}，重复执行实际损 耗计算模块以及误差计算模块，若误差计算模块中条件成立，则电力电子变 压器保持当前的输出，若不成立，重新跳转至数据获取模块。

优选的，数据获取模块具体用于对电力系统中的电力电子变压器以及常 规变压器进行负载试验，得到电力电子变压器以及常规变压器的输出功率、 输入功率。

优选的，输出功率及理想损耗计算模块具体用于：

根据电力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率，计算电力 电子变压器以及常规变压器的效率；

根据电力电子变压器以及常规变压器的效率得到电力电子变压器以及常 规变压器的效率曲线；

将电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线和负载实验时电力电子变 压器以及常规变压器的负载功率进行拟合，得到效率与负载功率的关系五介 函数；

根据关系五介函数计算电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗得到综合损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的容量约束，求解综合损耗最低值 下的电力电子变压器的输出功率y₀。

优选的，寻优模块具体采用神经模糊算法、蚁群算法、粒子算法以及卡 尔曼算法中的任意一种作为寻优算法。

一种电力系统变压器运行效率寻优设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种电力系统变 压器运行效率寻优方法。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例通过获取电力电子变压器以及常规变压器的输入功率、输 出功率，从而计算电力电子变压器在综合损耗最低值下的输出功率y₀以及理 想损耗，利用电力电子变压器功率双向灵活可控的特性，采用PQ控制策略对 电力电子变压器的输出功率进行控制，并通过在寻优区间内进行迭代寻优， 获取电力电子变压器实际损耗最小的最优输出功率，从而使得电力电子变压 器和常规变压器都运行在最优区间内，实现常规变压器及电力电子变压器综 合能效最优，减少能源的浪费，并提升电力电子变压器的性能及寿命，改善 常规变压器性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系 统及设备的方法流程图。

图2为本发明实施例提供的配网典型电力电子变压器拓扑。

图3为本发明实施例提供的一种电力电子变压器与常规变压器联合运行 模型示意图。

图4为本发明实施例提供的一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系 统及设备的系统框架图。

图5为本发明实施例提供的一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系 统及设备的设备框架图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电力系统变压器运行效率寻优方法、系统及设 备，用于解决现有技术中变压器长期不能工作在最优的工作区间，存在着造 成大量的能源浪费以及变压器寿命下降的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部 的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种用户用电量预测方法、系统 及设备的方法流程图。

图2为配电网典型电力电子变压器拓扑结构，一般包括输入级、隔离级 及输出级等三级结构。输入级由高压交流(HVAC)变换为高压直流(HVDC)； 隔离级为HVDC变换为低压直流(LVDC)，且包含高频隔离单元；输出级将 LVDC变换为低压交流(LVAC)，直接给负载供电。通过控制器，实现脉宽调 制技术PWM，对各部分的开关器件进行控制，实现变压变流，将高压交流电 变为低压交流电，供给负载。输入级一般采用电压电流双环控制，电流内环 实现交流侧单位功率因数并网，电压外环实现直流侧稳压。中间隔离级一般 采用开环控制，即给定占空比的方式，实现直流变压和高频隔离。电力电子 变压器独立运行时，输出级一般采用V/f控制，作为可控电压源给负载提供电 力。多级并联运行时，可采用PQ控制，可根据指令控制其有功无功输出。本 发明实施例提供的电力电子变压器与常规变压器联合运行模型示意图如图3 所示。

实施例1

如图1所示，本发明实施例提供的一种电力系统变压器运行效率寻优方 法，包括以下步骤：

S1：获取电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率，通过 实现获取变压器的输入功率和输出功率，为后续计算变压器的损耗做好准备；

需要进一步说明的是，通过对电力系统中的电力电子变压器以及常规变 压器进行负载试验，负载试验是将变压器的一次侧接在额定电压的交流电源 上，二次侧接上负载；利用负载试验来得到电力电子变压器以及常规变压器 的输出功率和输入功率。

S2：根据电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率，计算 电力电子变压器和常规变压器的综合损耗，求解电力电子变压器在综合损耗 最低值下的输出功率y₀以及理想损耗；其中，变压器的理想损耗为空载损耗 Po、短路损耗Pk及杂散损耗Ps之和，空载损耗Po和负载损耗Pk分别指的 是变压器的铁损和铜损。

S3：通过PQ控制策略控制电力电子变压器的输出功率为y₀，PQ控制策 略是电力电子经典控制策略，即为有功无功控制，通过给定有功无功指令， 来控制电力电子变压器输出的有功及无功功率，使得电力电子变压器的有功 输出功率为y₀，并计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损耗；

需要进一步说明的是，计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损 耗时，通过在常规变压器及电力电子变压器变压器输入输出侧部署高精度 PT/CT，通过实时采样来获取变压器输入功率以及输出功率，用于计算电力电 子变压器实际损耗，实际损耗为变压器输入有功功率减去输出有功功率。

S4：计算实际损耗与理想损耗的绝对误差，判断绝对误差小于η是否成立； 其中，η＝1％×电力电子变压器的额定功率；

S5：若成立，则电力电子变压器当前的输出功率在最优的工作区间内， 电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，执行步骤S6；

S6：为了减少寻优时间，设置寻优区间P_interval，采用寻优算法在区间 y₀±P_interval对电力电子变压器的输出功率进行多次寻优，得到寻优值{y₁、y₂…… y_n}；

S7：将步骤S3中的输出功率y₀依次替换为寻优值{y₁、y₂……y_n}，重复 执行步骤S3～S4；计算寻优值为{y₁、y₂……y_n}中的哪一个时，电力电子变压 器的输出功率在最优的工作区间内，若步骤S4成立，则电力电子变压器当前 的寻优值在最优的工作区间内，电力电子变压器保持当前的输出，若不成立， 重新执行步骤S1。

实施例2

如图1所示，本发明实施例提供的一种电力系统变压器运行效率寻优方 法，包括以下步骤：

S1：获取电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率，通过 实现获取变压器的输入功率和输出功率，为后续计算变压器的损耗做好准备；

需要进一步说明的是，通过对电力系统中的电力电子变压器以及常规变 压器进行负载试验，负载试验是将变压器的一次侧接在额定电压的交流电源 上，二次侧接上负载；利用负载试验来得到电力电子变压器以及常规变压器 的输出功率和输入功率。

S2：根据电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率，计算 电力电子变压器和常规变压器的综合损耗，求解电力电子变压器在综合损耗 最低值下的输出功率y₀以及理想损耗；其中，变压器的理想损耗为空载损耗 Po、短路损耗Pk及杂散损耗Ps之和，空载损耗Po和负载损耗Pk分别指的 是变压器的铁损和铜损；具体过程如下：

根据电力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率，计算电力 电子变压器以及常规变压器的效率；

根据电力电子变压器以及常规变压器的效率得到电力电子变压器以及常 规变压器的效率曲线；

需要进一步说明的是，通过计算电力电子变压器和常规变压器在不同负 载点(5％-10％-20％.....120％)的效率，从而得到电力电子变压器以及常规变 压器的效率曲线。

将电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线和负载实验时电力电子变 压器以及常规变压器的负载功率进行拟合，得到效率与负载功率的关系五介 函数；

其中，式(1)中η₁(x)、η₂(y)分别代表常规变压器、电力电子变压器变压 器效率，x、y为负载功率，A为常数，在负载试验中所得。

根据关系五介函数计算电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗，根 据理想损耗最低值得到综合损耗；

式(2)中，loss₁(x)、loss₂(y)分别为常规变压器及电力电子变压器理想损 耗，loss_total为两机并联运行时的综合损耗。

根据电力电子变压器以及常规变压器的容量约束，求解综合损耗最低值 下的电力电子变压器的输出功率y₀，具体如下：

其中，S₁为常规变压器容量，S₂为电力电子变压器容量，P_load为负载需求 功率，由两台变压器共同承担，分别承担x、y。

在该负载工况下，两台变压器综合损耗为：

loss_total＝loss₁(P_load-y)+loss₂(y) (4)

求解式(4)的最小值loss_total(y₀)，以及对应的y₀值，y₀值即为电力电子变 压器在当前负载工况P_load下所承担的出力，即为：

loss_total(y₀)＝min(loss_total)＝min[loss₁(P_load-y₀)+loss₂(y₀)] (5)

S3：通过PQ控制策略控制电力电子变压器的输出功率为y₀，PQ控制策 略是电力电子经典控制策略，即为有功无功控制，通过给定有功无功指令， 来控制电力电子变压器输出的有功及无功功率，使得电力电子变压器的有功 输出功率为y₀，并计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损耗；

需要进一步说明的是，计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损 耗时，通过在常规变压器及电力电子变压器变压器输入输出侧部署高精度 PT/CT，通过实时采样来获取变压器输入功率以及输出功率，用于计算电力电 子变压器实际损耗，实际损耗为变压器输入有功功率减去输出有功功率。

S4：计算实际损耗与理想损耗最低值的绝对误差，判断绝对误差小于η是 否成立；其中，η＝1％×电力电子变压器的额定功率；

S5：若成立，则电力电子变压器当前的输出功率在最优的工作区间内， 电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，执行步骤S6；

S6：为了减少寻优时间，设置寻优区间P_interval，寻优区间P_interval＝5％×电力 电子变压器的额定功率；采用寻优算法在区间y₀±P_interval对电力电子变压器的输 出功率进行多次寻优，得到寻优值{y₁、y₂……y_n}；

其中，需要进一步说明的是，寻优算法采用神经模糊算法、蚁群算法、 粒子算法以及卡尔曼算法中的任意一种。

S7：将步骤S3中的输出功率y₀依次替换为寻优值{y₁、y₂……y_n}，重复 执行步骤S3～S4；计算寻优值为{y₁、y₂……y_n}中的哪一个时，电力电子变压 器的输出功率在最优的工作区间内，若步骤S4成立，则电力电子变压器当前 的寻优值在最优的工作区间内，电力电子变压器保持当前的输出，若不成立， 重新执行步骤S1。

实施例3

如图4所示，一种电力系统变压器运行效率寻优系统，其特征在于，包 括数据获取模块201、输出功率及理想损耗计算模块202、实际损耗计算模块 203、误差计算模块204以及寻优模块205；

数据获取模块201用于电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输 出功率；

输出功率及理想损耗计算模块202用于根据电力电子变压器以及常规变 压器的输入功率和输出功率，计算电力电子变压器和常规变压器的综合损耗， 求解电力电子变压器在综合损耗最低值下的输出功率y₀以及理想损耗；

实际损耗计算模块203用于通过PQ控制策略控制电力电子变压器的输出 功率为y₀，计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损耗；

误差计算模块204用于计算实际损耗与理想损耗的绝对误差，判断绝对 误差小于η是否成立；其中，η＝1％×电力电子变压器的额定功率；若成立， 电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，跳转至寻优模块205；

寻优模块205用于设置寻优区间P_interval，采用寻优算法在区间y₀±P_interval对 电力电子变压器的输出功率进行寻优，得到寻优值{y₁、y₂……y_n}；将实际损 耗计算模块203中的输出功率y₀依次替换为寻优值{y₁、y₂……y_n}，重复执 行实际损耗计算模块203以及误差计算模块204，若误差计算模块204中条件 成立，则电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，重新跳转至数据获取 模块201。

作为一个优选的实施例，数据获取模块201具体用于对电力系统中的电 力电子变压器以及常规变压器进行负载试验，得到电力电子变压器以及常规 变压器的输出功率、输入功率。

作为一个优选的实施例，输出功率及理想损耗计算模块202具体用于：

根据电力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率，计算电力 电子变压器以及常规变压器的效率；

根据电力电子变压器以及常规变压器的效率得到电力电子变压器以及常 规变压器的效率曲线；

将电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线和负载实验时电力电子变 压器以及常规变压器的负载功率进行拟合，得到效率与负载功率的关系五介 函数；

根据关系五介函数计算电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗得到综合损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的容量约束，求解综合损耗最低值 下的电力电子变压器的输出功率y₀。

作为一个优选的实施例，寻优模块205具体用于采用神经模糊算法、蚁 群算法、粒子算法以及卡尔曼算法中的任意一种作为寻优算法。

如图5所示，一种电力系统变压器运行效率寻优设备30，所述设备包括 处理器300以及存储器301；

所述存储器301用于存储程序代码302，并将所述程序代码302传输给所 述处理器；

所述处理器300用于根据所述程序代码302中的指令执行上述的一种电 力系统变压器运行效率寻优方法中的步骤。

示例性的，所述计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元，所 述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器301中，并由所述处理器300 执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的 一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序302在所述终 端设备30中的执行过程。

所述终端设备30可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器 等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器300、存储器301。 本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备30的示例，并不构成对终端 设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或 者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、 总线等。

所称处理器300可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还 可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专 用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵 列(Field-ProgrammaBle GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立 门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者 该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器301可以是所述终端设备30的内部存储单元，例如终端设备 30的硬盘或内存。所述存储器301也可以是所述终端设备30的外部存储设备， 例如所述终端设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card, SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步 地，所述存储器301还可以既包括所述终端设备30的内部存储单元也包括外 部存储设备。所述存储器301用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所 需的其他程序和数据。所述存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描 述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应 过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和 方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示 意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可 以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个 系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间 的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合 或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作 为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方， 或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或 者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中， 也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单 元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单 元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售 或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的 全部或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 存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机， 服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步 骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘 等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应 当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其 中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案 的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电力系统变压器运行效率寻优方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率；

S2：根据电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率，计算电力电子变压器和常规变压器的综合损耗，求解电力电子变压器在综合损耗最低值下的输出功率y₀以及理想损耗；

S3：通过PQ控制策略控制电力电子变压器的输出功率为y₀，计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损耗；

S4：计算实际损耗与理想损耗的绝对误差，判断绝对误差小于η是否成立；其中，η＝1％×电力电子变压器的额定功率；

S5：若成立，电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，执行步骤S6；

S6：设置寻优区间P_interval，采用寻优算法在区间y₀±P_interval对电力电子变压器的输出功率进行寻优，得到寻优值{y₁、y₂……y_n}；

S7：将步骤S3中的输出功率y₀依次替换为寻优值{y₁、y₂……y_n}，重复执行步骤S3～S4；若步骤S4成立，则电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，重新执行步骤S1。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统变压器运行效率寻优方法，其特征在于，步骤S1的具体过程为：

对电力系统中的电力电子变压器以及常规变压器进行负载试验，得到电力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统变压器运行效率寻优方法，其特征在于，步骤S2的具体过程为：

根据电力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率，计算电力电子变压器以及常规变压器的效率；

根据电力电子变压器以及常规变压器的效率得到电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线；

将电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线和负载实验时电力电子变压器以及常规变压器的负载功率进行拟合，得到效率与负载功率的关系五介函数；

根据关系五介函数计算电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗得到综合损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的容量约束，求解综合损耗最低值下的电力电子变压器的输出功率y₀。

4.根据权利要求1所述的一种电力系统变压器运行效率寻优方法，其特征在于，在步骤S6中，寻优区间P_interval＝5％×电力电子变压器的额定功率。

5.根据权利要求4所述的一种电力系统变压器运行效率寻优方法，其特征在于，在步骤S6中，寻优算法采用神经模糊算法、蚁群算法、粒子算法以及卡尔曼算法中的任意一种。

6.一种电力系统变压器运行效率寻优系统，其特征在于，包括数据获取模块、输出功率及理想损耗计算模块、实际损耗计算模块、误差计算模块以及寻优模块；

数据获取模块用于电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率；

输出功率及理想损耗计算模块用于根据电力电子变压器以及常规变压器的输入功率和输出功率，计算电力电子变压器和常规变压器的综合损耗，求解电力电子变压器在综合损耗最低值下的输出功率y₀以及理想损耗；

实际损耗计算模块用于通过PQ控制策略控制电力电子变压器的输出功率为y₀，计算电力电子变压器在输出功率为y₀时的实际损耗；

误差计算模块用于计算实际损耗与理想损耗的绝对误差，判断绝对误差小于η是否成立；其中，η＝1％×电力电子变压器的额定功率；若成立，电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，跳转至寻优模块；

寻优模块用于设置寻优区间P_interval，采用寻优算法在区间y₀±P_interval对电力电子变压器的输出功率进行寻优，得到寻优值{y₁、y₂……y_n}；将实际损耗计算模块中的输出功率y₀依次替换为寻优值{y₁、y₂……y_n}，重复执行实际损耗计算模块以及误差计算模块，若误差计算模块中条件成立，则电力电子变压器保持当前的输出，若不成立，重新跳转至数据获取模块。

7.根据权利要求6所述的一种电力系统变压器运行效率寻优系统，其特征在于，数据获取模块具体用于对电力系统中的电力电子变压器以及常规变压器进行负载试验，得到电力电子变压器以及常规变压器的输出功率、输入功率。

8.根据权利要求7所述的一种电力系统变压器运行效率寻优系统，其特征在于，输出功率及理想损耗计算模块具体用于：

根据电力电子变压器以及常规变压器的输出功率和输入功率，计算电力电子变压器以及常规变压器的效率；

根据电力电子变压器以及常规变压器的效率得到电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线；

将电力电子变压器以及常规变压器的效率曲线和负载实验时电力电子变压器以及常规变压器的负载功率进行拟合，得到效率与负载功率的关系五介函数；

根据关系五介函数计算电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的理想损耗得到综合损耗；

根据电力电子变压器以及常规变压器的容量约束，求解综合损耗最低值下的电力电子变压器的输出功率y₀。

9.根据权利要求6所述的一种电力系统变压器运行效率寻优系统，其特征在于，寻优模块具体采用神经模糊算法、蚁群算法、粒子算法以及卡尔曼算法中的任意一种作为寻优算法。

10.一种电力系统变压器运行效率寻优设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1～5任一项所述的一种电力系统变压器运行效率寻优方法。

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