CN113595099A - 一种针对变压器空载无功进行治理的装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变压器空载治理技术领域，具体地说，涉及一种针对变压器空载无功进行治理的装置及系统。包括治理装置，治理装置包括智能电能监测仪表，智能电能监测仪表连接有无功补偿控制器，无功补偿控制器并行连接有SVG动态无功补偿与谐波治理装置、电容补偿器和APF电力有源谐波器，智能电能监测仪表外还连接有智能控制器。本发明设计的装置可以在变压器功率因数降低时自动运行，同时可根据空载情况自动选择及调整补偿模式，可以提供高效的空载补偿功能；其系统能够对变压器的空载情况进行监测及对空载治理过程进行精准管控，使用电企业始终保持较高的功率因数，避免力调电费罚款，降低企业用电成本，且能够自动定期统计记录治理情况并进行上报。

Description

一种针对变压器空载无功进行治理的装置及系统
技术领域
本发明涉及变压器空载治理技术领域，具体地说，涉及一种针对变压器空载无功进行治理的装置及系统。
背景技术
随着近代工业的迅速发展，工业用电量越来越大。企业在报装变压器时一般按照厂区用电规划配置相应容量的变压器，在实际运行过程中，企业难免会遇到生产淡季、升级改造、错峰用电的影响，此时用电负荷非常低，导致变压器处于空载或轻载运行状态。同时，变压器空载或轻载时功率因素较低，会导致增加线路的损耗(需增大导线的截面，并相应增加电网投资)、电网输送容量变大(相应的线路压降将增加，用户的电压质量将降低)、使发电机发出大量的无功(导致有功出力受到限制，降低了发电机组的利用率)，进而电网会对功率因数过低的企业进行惩罚，使用电企业产生力调电费罚款，大大增加企业的用电成本。如果能将企业的无功需量在就地补偿治理，使企业保持较高的功率因数，则能有效降低企业的用电成本。但是，目前市面上常见的变压器空载补偿装置功能少、模式单一，导致治理效果不佳，同时现有技术中没有针对变压器空载治理装置及其治理过程进行管控的系统，企业无法及时且直观地查看空载补偿情况。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种针对变压器空载无功进行治理的装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了一种针对变压器空载无功进行治理的装置，包括治理装置，所述治理装置包括智能电能监测仪表，所述智能电能监测仪表通过LoRa通讯连接有无功补偿控制器，所述无功补偿控制器通过RS485通讯并行连接有SVG动态无功补偿与谐波治理装置、电容补偿器和APF电力有源谐波器，所述智能电能监测仪表外还电性连接有智能控制器，所述治理装置通过IGBT开关电路接入供电电网，所述供电电网经变压器与用电用户连接。
作为本技术方案的进一步改进，所述治理装置与所述变压器并联连接，所述智能电能监测仪表与所述变压器的高压端电性连接，所述SVG动态无功补偿与谐波治理装置、所述电容补偿器、所述APF电力有源谐波器同时与所述变压器的低压端电性连接。
本发明的目的之二在于，提供了一种针对变压器空载无功进行治理的系统，该系统以上述任一所述的针对变压器空载无功进行治理的装置为执行器，用于对采用所述治理装置对所述变压器空载无功进行治理的过程进行管控，包括
无功监测单元、数据处理单元、智能调控单元和应用服务单元；所述无功监测单元、所述数据处理单元、所述智能调控单元与所述应用服务单元依次通过网络通信连接；所述无功监测单元用于通过智能仪表对用电低负荷时段所述变压器高低压端之间存在的无功状态及无功量；所述数据处理单元用于对用电企业的用电相关数据进行关联管理；所述智能调控单元用于对采用空载无功治理装置进行治理的过程进行智能的调节与控制；所述应用服务单元用于对给治理过程提供反馈、调整、统计及上报等服务以完善系统的功能性；
所述无功监测单元包括检测传感模块、无功空载模块、无功负载模块和无功总量模块；
所述数据处理单元包括数据平台模块、数据采集模块、数据关联模块和数据重组模块；
所述智能调控单元包括中央集控模块、分布自控模块、模式组合模块和补偿指令模块；
所述应用服务单元包括治理反馈模块、自适应调整模块、定时统计模块和综合报表模块。
其中，企业用电相关数据主要包括耗电量和用电费用。
作为本技术方案的进一步改进，所述检测传感模块的信号输出端与所述无功空载模块、所述无功负载模块的信号输入端连接，所述无功空载模块、所述无功负载模块的信号输出端与所述无功总量模块的信号输入端连接；所述检测传感模块用于通过各种检测仪表实时检测所述变压器高低压端的用电相关状态数值；所述无功空载模块用于根据变压器模型空载时变压器无功计算方法计算空载时产生的无功空载量；所述无功负载模块用于根据负载时变压器无功计算方法计算负载时产生的无功负载量；所述无功总量模块用于通过检测计算出的无功空载量与无功负载量计算。
其中，检测仪表包括但不限于电能监测仪表、电流表、电压表、电功率表等。
作为本技术方案的进一步改进，所述无功空载模块中，计算变压器无功空载的方法包括如下步骤：
Step1、取变压器设定参数进行初始化计算，其中，变压器设定参数包括：变压器额定电压Uk、变压器容量Se、变压器短路容量s％、变压器短路损耗Plaod、变压器空载电流I0、变压器空载损耗Pnolaod；
Step2、将变压器额定电压Uk和变压器容量Se代入公式
Figure BDA0003228064330000031
计算得到阻抗标值Zbase，变压器额定电压均以高压侧计算时则代入10kv，均以低压侧计算时则代入0.4kv；
Step3、将变压器短路容量s％代入公式Z＝s％*Zbase，计算出变压器实际阻抗Z的大小；
Step4、将变压器额定电压Uk、变压器容量Se和变压器短路损耗Plaod代入公式
Figure BDA0003228064330000032
计算出变压器等效电阻R；
Step5、将变压器实际阻抗Z和变压器等效电阻R代入公式
Figure BDA0003228064330000033
计算变压器漏抗X；
Step6、将变压器容量Se、变压器空载电流I0、变压器空载损耗Pnolaod代入公式
Figure BDA0003228064330000034
计算变压器空载时励磁产生的无功空载Q空载。
作为本技术方案的进一步改进，所述无功负载模块中，计算变压器无功负载的表达式如下：
将变压器的工作电流I代入公式：
Figure BDA0003228064330000035
计算结果为负载后产漏感产生的无功，即变压负载后的负载无功；
其中，I为变压器工作时的电流，需要根据(X1+X2)等效在原边侧和副边侧进行折算；X1和X2两个漏抗不能分别计算得出，可以通过短路测试参数计算得到漏抗之和X＝X1+X2，X为变压器漏抗。
其中，变压器工作时的电流I由采样取得或通过采样节点支路计算取得。
作为本技术方案的进一步改进，所述无功总量模块的计算表达式如下：
Q总＝Q空载+Q负载。
作为本技术方案的进一步改进，所述数据平台模块的信号输出端与所述数据采集模块的信号输入端连接，所述数据采集模块的信号输出端与所述数据关联模块的信号输入端连接，所述数据关联模块的信号输出端与所述数据重组模块的信号输入端连接；所述数据平台模块用于与用电企业的信息管理平台/系统连接并获取共享数据资源的权限；所述数据采集模块用于从用电企业的信息管理平台/系统中获取采集与企业用电相关的数据信息；所述数据关联模块用于将各个不同信息管理平台/系统中存在联系的数据信息依次进行匹配关联操作；所述数据重组模块用于将采集并分别关联后的数据信息重组以组成新的数据库以供调用。
其中，用电企业的信息管理平台/系统包括但不限于配网GIS系统、资产管理系统、营销系统及计量系统等。
其中，数据关联的具体内容包括但不限于：以“变压器”为关键词将不同的配网变压器单独记录为一组，并通过变压器设备ID匹配已采集的数据信息，获取配网拓扑关系、用户ID、GIS编号、用户总数及变电站信息等并进行关联；将变压器信息与营销系统采集的数据信息进行关联等。
作为本技术方案的进一步改进，所述中央集控模块的信号输出端与所述分布自控模块的信号输入端连接，所述分布自控模块的信号输出端与所述模式组合模块的信号输入端连接，所述模式组合模块的信号输出端与所述补偿指令模块的信号输入端连接；所述中央集控模块用于通过主控制器对电网运行、变压设备运行、空载无功治理装置运行的过程进行集中统一的调控管理；所述分布自控模块用于支持各终端设备的自治管理过程；所述模式组合模块用于提供并管理不同的空载补偿方案及组合配置；所述补偿指令模块用于通过主控制器根据实时计算的空载无功量及相关用电数据信息智能地向所述治理装置发出适配的补偿变压器空载的工作指令。
其中，空载补偿方案包括SVG动态无功补偿与谐波治理、电容补偿、APF电力有源谐波的其中任一种、其中任两种组合及三种协同组合。
作为本技术方案的进一步改进，所述治理反馈模块的信号输出端与所述自适应调整模块的信号输入端连接，所述自适应调整模块的信号输出端与所述定时统计模块的信号输入端连接，所述定时统计模块的信号输出端与所述综合报表模块的信号输入端连接；所述治理反馈模块用于将通过所述治理装置对变压器空载无功状态进行治理补偿的效果进行计算并反馈到主控制器中；所述自适应调整模块用于自动对治理的效果进行评估分析并对治理不足的方案进行自适应的调节整治；所述定时统计模块用于定期对一定时间段内的变压器空载无功治理频次、过程及效果等情况进行统计记录；所述综合报表模块用于将记录的变压器空载无功治理情况进行记录并自动生成对用的报表图形以备及时上报给用电企业、供电企业及监管部门。
其中，综合报表的内容包括但不限于：用电低负荷时间点、时长及频次，空载补偿治理频次、补偿过程、补偿效果，企业用电功率因数，企业周期内总耗电量、用电费用、节省的罚款金额等。
其中，企业用电功率因数的计算表达式为：
Figure BDA0003228064330000051
其中，ρ为功率因数，Q为电网总无功量，P为电网总有功；因无功量过大将会导致输电线路损耗增加，降低电能的利用率，因而功率因数时衡量电能利用率的重要指标。
本发明的目的之三在于，提供了一种针对变压器空载无功进行治理的系统运行装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述任一的针对变压器空载无功进行治理的系统。
本发明的目的之四在于，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一的针对变压器空载无功进行治理的系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.该针对变压器空载无功进行治理的装置通过设置由智能电能监测仪表、无功补偿控制器、SVG动态无功补偿与谐波治理装置、电容补偿器及APF电力有源谐波器组成的治理装置，治理装置通过IGBT投切开关电路接入到变压器的高低压两侧之间，可以在变压器任意一端功率因数降低时自动投入运行，同时该治理装置兼具多种空载补偿模式，安装及使用均很方便，可根据变压器的空载情况自动选择及调整，从而可以提供高效的空载补偿功能；
2.该针对变压器空载无功进行治理的系统通过应用上述治理装置，并通过智能监测、集中控制，并连接用电企业的数据管理平台，可以实时准确地监测企业变压器的空载无功量，根据无功量选择适配的补偿方案，还可对补偿方案进行自适应调整，从而能够对变压器的空载情况进行监测及对空载治理过程进行精准管控，使用电企业始终保持较高的功率因数，避免力调电费罚款，降低电网输送大量无功容量的成本，降低企业用电成本，实现节能减排的要求，且能够自动定期统计记录治理情况并进行上报，以便企业、电网及监管部门直观了解企业的用电情况。
附图说明
图1为本发明的整体装置结构示意图；
图2为本发明的示例性产品架构框图；
图3为本发明的整体系统装置结构图；
图4为本发明的局部系统装置结构图之一；
图5为本发明的局部系统装置结构图之二；
图6为本发明的局部系统装置结构图之三；
图7为本发明的局部系统装置结构图之四；
图8为本发明的示例性电子计算机产品结构示意图。
图中各个标号意义为：
1、治理装置；11、智能电能监测仪表；12、无功补偿控制器；13、SVG动态无功补偿与谐波治理装置；14、电容补偿器；15、APF电力有源谐波器；16、智能控制器；
2、供电电网；
3、变压器；
4、用电用户；
5、中央控制服务器；
6、云服务中心；
7、显示终端；
8、数据平台；
100、无功监测单元；101、检测传感模块；102、无功空载模块；103、无功负载模块；104、无功总量模块；
200、数据处理单元；201、数据平台模块；202、数据采集模块；203、数据关联模块；204、数据重组模块；
300、智能调控单元；301、中央集控模块；302、分布自控模块；303、模式组合模块；304、补偿指令模块；
400、应用服务单元；401、治理反馈模块；402、自适应调整模块；403、定时统计模块；404、综合报表模块。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-图2所示，本实施例提供了一种针对变压器空载无功进行治理的装置，包括治理装置1，治理装置1包括智能电能监测仪表11，智能电能监测仪表11通过LoRa通讯连接有无功补偿控制器12，无功补偿控制器12通过RS485通讯并行连接有SVG动态无功补偿与谐波治理装置13、电容补偿器14和APF电力有源谐波器15，智能电能监测仪表11外还电性连接有智能控制器16，治理装置1通过IGBT开关电路接入供电电网2，供电电网2经变压器3与用电用户4连接。
本实施例中，治理装置1与变压器3并联连接，智能电能监测仪表11与变压器3的高压端电性连接，SVG动态无功补偿与谐波治理装置13、电容补偿器14、APF电力有源谐波器15同时与变压器3的低压端电性连接。
此外，治理装置1内还应配备有多种电性检测仪表、散热器及接线面板。
如图1-图8所示，本实施例提供了一种针对变压器空载无功进行治理的系统，该系统以上述任一的针对变压器空载无功进行治理的装置为执行器，用于对采用治理装置1对变压器3空载无功进行治理的过程进行管控，包括
无功监测单元100、数据处理单元200、智能调控单元300和应用服务单元400；无功监测单元100、数据处理单元200、智能调控单元300与应用服务单元400依次通过网络通信连接；无功监测单元100用于通过智能仪表对用电低负荷时段变压器3高低压端之间存在的无功状态及无功量；数据处理单元200用于对用电企业的用电相关数据进行关联管理；智能调控单元300用于对采用空载无功治理装置进行治理的过程进行智能的调节与控制；应用服务单元400用于对给治理过程提供反馈、调整、统计及上报等服务以完善系统的功能性；
无功监测单元100包括检测传感模块101、无功空载模块102、无功负载模块103和无功总量模块104；
数据处理单元200包括数据平台模块201、数据采集模块202、数据关联模块203和数据重组模块204；
智能调控单元300包括中央集控模块301、分布自控模块302、模式组合模块303和补偿指令模块304；
应用服务单元400包括治理反馈模块401、自适应调整模块402、定时统计模块403和综合报表模块404。
其中，企业用电相关数据主要包括耗电量和用电费用。
本实施例中，检测传感模块101的信号输出端与无功空载模块102、无功负载模块103的信号输入端连接，无功空载模块102、无功负载模块103的信号输出端与无功总量模块104的信号输入端连接；检测传感模块101用于通过各种检测仪表实时检测变压器3高低压端的用电相关状态数值；无功空载模块102用于根据变压器模型空载时变压器无功计算方法计算空载时产生的无功空载量；无功负载模块103用于根据负载时变压器无功计算方法计算负载时产生的无功负载量；无功总量模块104用于通过检测计算出的无功空载量与无功负载量计算。
其中，检测仪表包括但不限于电能监测仪表、电流表、电压表、电功率表等。
具体地，无功空载模块102中，计算变压器无功空载的方法包括如下步骤：
Step1、取变压器设定参数进行初始化计算，其中，变压器设定参数包括：变压器额定电压Uk、变压器容量Se、变压器短路容量s％、变压器短路损耗Plaod、变压器空载电流I0、变压器空载损耗Pnolaod；
Step2、将变压器额定电压Uk和变压器容量Se代入公式
Figure BDA0003228064330000091
计算得到阻抗标值Zbase，变压器额定电压均以高压侧计算时则代入10kv，均以低压侧计算时则代入0.4kv；
Step3、将变压器短路容量s％代入公式Z＝s％*Zbase，计算出变压器实际阻抗Z的大小；
Step4、将变压器额定电压Uk、变压器容量Se和变压器短路损耗Plaod代入公式
Figure BDA0003228064330000092
计算出变压器等效电阻R；
Step5、将变压器实际阻抗Z和变压器等效电阻R代入公式
Figure BDA0003228064330000093
计算变压器漏抗X；
Step6、将变压器容量Se、变压器空载电流I0、变压器空载损耗Pnolaod代入公式
Figure BDA0003228064330000101
计算变压器空载时励磁产生的无功空载Q空载。
进一步地，无功负载模块103中，计算变压器无功负载的表达式如下：
将变压器的工作电流I代入公式：
Figure BDA0003228064330000102
计算结果为负载后产漏感产生的无功，即变压负载后的负载无功；
其中，I为变压器工作时的电流，需要根据(X1+X2)等效在原边侧和副边侧进行折算；X1和X2两个漏抗不能分别计算得出，可以通过短路测试参数计算得到漏抗之和X＝X1+X2，X为变压器漏抗。
其中，变压器工作时的电流I由采样取得或通过采样节点支路计算取得。
进一步地，无功总量模块104的计算表达式如下：
Q总＝Q空载+Q负载。
本实施例中，数据平台模块201的信号输出端与数据采集模块202的信号输入端连接，数据采集模块202的信号输出端与数据关联模块203的信号输入端连接，数据关联模块203的信号输出端与数据重组模块204的信号输入端连接；数据平台模块201用于与用电企业的信息管理平台/系统连接并获取共享数据资源的权限；数据采集模块202用于从用电企业的信息管理平台/系统中获取采集与企业用电相关的数据信息；数据关联模块203用于将各个不同信息管理平台/系统中存在联系的数据信息依次进行匹配关联操作；数据重组模块204用于将采集并分别关联后的数据信息重组以组成新的数据库以供调用。
其中，用电企业的信息管理平台/系统包括但不限于配网GIS系统、资产管理系统、营销系统及计量系统等。
其中，数据关联的具体内容包括但不限于：以“变压器”为关键词将不同的配网变压器单独记录为一组，并通过变压器设备ID匹配已采集的数据信息，获取配网拓扑关系、用户ID、GIS编号、用户总数及变电站信息等并进行关联；将变压器信息与营销系统采集的数据信息进行关联等。
本实施例中，中央集控模块301的信号输出端与分布自控模块302的信号输入端连接，分布自控模块302的信号输出端与模式组合模块303的信号输入端连接，模式组合模块303的信号输出端与补偿指令模块304的信号输入端连接；中央集控模块301用于通过主控制器对电网运行、变压设备运行、空载无功治理装置运行的过程进行集中统一的调控管理；分布自控模块302用于支持各终端设备的自治管理过程；模式组合模块303用于提供并管理不同的空载补偿方案及组合配置；补偿指令模块304用于通过主控制器根据实时计算的空载无功量及相关用电数据信息智能地向治理装置1发出适配的补偿变压器空载的工作指令。其中，空载补偿方案包括SVG动态无功补偿与谐波治理、电容补偿、APF电力有源谐波的其中任一种、其中任两种组合及三种协同组合。
本实施例中，治理反馈模块401的信号输出端与自适应调整模块402的信号输入端连接，自适应调整模块402的信号输出端与定时统计模块403的信号输入端连接，定时统计模块403的信号输出端与综合报表模块404的信号输入端连接；治理反馈模块401用于将通过治理装置1对变压器空载无功状态进行治理补偿的效果进行计算并反馈到主控制器中；自适应调整模块402用于自动对治理的效果进行评估分析并对治理不足的方案进行自适应的调节整治；定时统计模块403用于定期对一定时间段内的变压器空载无功治理频次、过程及效果等情况进行统计记录；综合报表模块404用于将记录的变压器空载无功治理情况进行记录并自动生成对用的报表图形以备及时上报给用电企业、供电企业及监管部门。
其中，综合报表的内容包括但不限于：用电低负荷时间点、时长及频次，空载补偿治理频次、补偿过程、补偿效果，企业用电功率因数，企业周期内总耗电量、用电费用、节省的罚款金额等。
其中，企业用电功率因数的计算表达式为：
Figure BDA0003228064330000111
其中，ρ为功率因数，Q为电网总无功量，P为电网总有功；因无功量过大将会导致输电线路损耗增加，降低电能的利用率，因而功率因数时衡量电能利用率的重要指标。
如图2所示，本实施例还提供了一种针对变压器空载无功进行治理的系统示例性产品架构图，包括治理装置1，治理装置1通过IGBT开关电路接入供电电网2，供电电网2通过变压器3与用电用户4连接，治理装置1外设有中央控制服务器5，中央控制服务器5外通讯连接有云服务中心6和数据平台8，云服务中心6与治理装置1内的智能电能监测仪表11通讯连接，中央控制服务器5与治理装置1内的智能控制器16通讯连接，中央控制服务器5外还信号连接有显示终端7。
如图8所示，本实施例还提供了一种针对变压器空载无功进行治理的系统运行装置，该装置包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序。
处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与存储器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的针对变压器空载无功进行治理的系统。
可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的针对变压器空载无功进行治理的系统。
可选的，本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面针对变压器空载无功进行治理的系统。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种针对变压器空载无功进行治理的装置，其特征在于：包括治理装置(1)，所述治理装置(1)包括智能电能监测仪表(11)，所述智能电能监测仪表(11)通过LoRa通讯连接有无功补偿控制器(12)，所述无功补偿控制器(12)通过RS485通讯并行连接有SVG动态无功补偿与谐波治理装置(13)、电容补偿器(14)和APF电力有源谐波器(15)，所述智能电能监测仪表(11)外还电性连接有智能控制器(16)，所述治理装置(1)通过IGBT开关电路接入供电电网(2)，所述供电电网(2)经变压器(3)与用电用户(4)连接。
2.根据权利要求1所述的针对变压器空载无功进行治理的装置，其特征在于：所述治理装置(1)与所述变压器(3)并联连接，所述智能电能监测仪表(11)与所述变压器(3)的高压端电性连接，所述SVG动态无功补偿与谐波治理装置(13)、所述电容补偿器(14)、所述APF电力有源谐波器(15)同时与所述变压器(3)的低压端电性连接。
3.一种针对变压器空载无功进行治理的系统，该系统以权利要求1-2任一所述的针对变压器空载无功进行治理的装置为执行器，用于对采用所述治理装置(1)对所述变压器(3)空载无功进行治理的过程进行管控，其特征在于：包括
无功监测单元(100)、数据处理单元(200)、智能调控单元(300)和应用服务单元(400)；所述无功监测单元(100)、所述数据处理单元(200)、所述智能调控单元(300)与所述应用服务单元(400)依次通过网络通信连接；所述无功监测单元(100)用于通过智能仪表对用电低负荷时段所述变压器(3)高低压端之间存在的无功状态及无功量；所述数据处理单元(200)用于对用电企业的用电相关数据进行关联管理；所述智能调控单元(300)用于对采用空载无功治理装置进行治理的过程进行智能的调节与控制；所述应用服务单元(400)用于对给治理过程提供反馈、调整、统计及上报等服务以完善系统的功能性；
所述无功监测单元(100)包括检测传感模块(101)、无功空载模块(102)、无功负载模块(103)和无功总量模块(104)；
所述数据处理单元(200)包括数据平台模块(201)、数据采集模块(202)、数据关联模块(203)和数据重组模块(204)；
所述智能调控单元(300)包括中央集控模块(301)、分布自控模块(302)、模式组合模块(303)和补偿指令模块(304)；
所述应用服务单元(400)包括治理反馈模块(401)、自适应调整模块(402)、定时统计模块(403)和综合报表模块(404)。
4.根据权利要求3所述的针对变压器空载无功进行治理的系统，其特征在于：所述检测传感模块(101)的信号输出端与所述无功空载模块(102)、所述无功负载模块(103)的信号输入端连接，所述无功空载模块(102)、所述无功负载模块(103)的信号输出端与所述无功总量模块(104)的信号输入端连接；所述检测传感模块(101)用于通过各种检测仪表实时检测所述变压器(3)高低压端的用电相关状态数值；所述无功空载模块(102)用于根据变压器模型空载时变压器无功计算方法计算空载时产生的无功空载量；所述无功负载模块(103)用于根据负载时变压器无功计算方法计算负载时产生的无功负载量；所述无功总量模块(104)用于通过检测计算出的无功空载量与无功负载量计算。
5.根据权利要求4所述的针对变压器空载无功进行治理的系统，其特征在于：所述无功空载模块(102)中，计算变压器无功空载的方法包括如下步骤：
Step1、取变压器设定参数进行初始化计算，其中，变压器设定参数包括：变压器额定电压Uk、变压器容量Se、变压器短路容量s％、变压器短路损耗Plaod、变压器空载电流I0、变压器空载损耗Pnolaod；
Step2、将变压器额定电压Uk和变压器容量Se代入公式
Figure FDA0003228064320000021
计算得到阻抗标值Zbase，变压器额定电压均以高压侧计算时则代入10kv，均以低压侧计算时则代入0.4kv；
Step3、将变压器短路容量s％代入公式Z＝s％*Zbase，计算出变压器实际阻抗Z的大小；
Step4、将变压器额定电压Uk、变压器容量Se和变压器短路损耗Plaod代入公式
Figure FDA0003228064320000022
计算出变压器等效电阻R；
Step5、将变压器实际阻抗Z和变压器等效电阻R代入公式
Figure FDA0003228064320000031
计算变压器漏抗X；
Step6、将变压器容量Se、变压器空载电流I0、变压器空载损耗Pnolaod代入公式
Figure FDA0003228064320000032
计算变压器空载时励磁产生的无功空载Q空载。
6.根据权利要求5所述的针对变压器空载无功进行治理的系统，其特征在于：所述无功负载模块(103)中，计算变压器无功负载的表达式如下：
将变压器的工作电流I代入公式：
Figure FDA0003228064320000033
计算结果为负载后产漏感产生的无功，即变压负载后的负载无功；
其中，I为变压器工作时的电流，需要根据(X1+X2)等效在原边侧和副边侧进行折算；X1和X2两个漏抗不能分别计算得出，可以通过短路测试参数计算得到漏抗之和X＝X1+X2，X为变压器漏抗。
7.根据权利要求6所述的针对变压器空载无功进行治理的系统，其特征在于：所述无功总量模块(104)的计算表达式如下：
Q总＝Q空载+Q负载。
8.根据权利要求3所述的针对变压器空载无功进行治理的系统，其特征在于：所述数据平台模块(201)的信号输出端与所述数据采集模块(202)的信号输入端连接，所述数据采集模块(202)的信号输出端与所述数据关联模块(203)的信号输入端连接，所述数据关联模块(203)的信号输出端与所述数据重组模块(204)的信号输入端连接；所述数据平台模块(201)用于与用电企业的信息管理平台/系统连接并获取共享数据资源的权限；所述数据采集模块(202)用于从用电企业的信息管理平台/系统中获取采集与企业用电相关的数据信息；所述数据关联模块(203)用于将各个不同信息管理平台/系统中存在联系的数据信息依次进行匹配关联操作；所述数据重组模块(204)用于将采集并分别关联后的数据信息重组以组成新的数据库以供调用。
9.根据权利要求3所述的针对变压器空载无功进行治理的系统，其特征在于：所述中央集控模块(301)的信号输出端与所述分布自控模块(302)的信号输入端连接，所述分布自控模块(302)的信号输出端与所述模式组合模块(303)的信号输入端连接，所述模式组合模块(303)的信号输出端与所述补偿指令模块(304)的信号输入端连接；所述中央集控模块(301)用于通过主控制器对电网运行、变压设备运行、空载无功治理装置运行的过程进行集中统一的调控管理；所述分布自控模块(302)用于支持各终端设备的自治管理过程；所述模式组合模块(303)用于提供并管理不同的空载补偿方案及组合配置；所述补偿指令模块(304)用于通过主控制器根据实时计算的空载无功量及相关用电数据信息智能地向所述治理装置(1)发出适配的补偿变压器空载的工作指令。
10.根据权利要求3所述的针对变压器空载无功进行治理的系统，其特征在于：所述治理反馈模块(401)的信号输出端与所述自适应调整模块(402)的信号输入端连接，所述自适应调整模块(402)的信号输出端与所述定时统计模块(403)的信号输入端连接，所述定时统计模块(403)的信号输出端与所述综合报表模块(404)的信号输入端连接；所述治理反馈模块(401)用于将通过所述治理装置(1)对变压器空载无功状态进行治理补偿的效果进行计算并反馈到主控制器中；所述自适应调整模块(402)用于自动对治理的效果进行评估分析并对治理不足的方案进行自适应的调节整治；所述定时统计模块(403)用于定期对一定时间段内的变压器空载无功治理频次、过程及效果等情况进行统计记录；所述综合报表模块(404)用于将记录的变压器空载无功治理情况进行记录并自动生成对用的报表图形以备及时上报给用电企业、供电企业及监管部门。
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