配电网变压器经济运行控制方式的研究

论文摘要

随着社会经济的发展以及企业经济效益意识的不断提高,降低损耗、节约电能日益成为整个社会尤其是供用电企业关注的课题。目前在整个供配电系统中普通存在着配电端变压器数量多、损耗大、自动化程度低、运行维护工作量大等问题,因此,采用技术手段实现变压器经济运行控制,对降低损耗、节约电能具有十分重要的现实意义。变压器经济运行是在确保变压器安全运行及保证电量的基础上,充分利用现有设备,通过变压器运行方式的合理选取、负荷曲线的优化调整、全网变压器运行位置的优化组合以及变压器运行条件的改善等措施,最大限度地降低变压器的电能损耗。本文首先阐述了变压器经济运行研究现状及其发展趋势,并结合对变压器经济运行基本理论的分析,介绍了解决变压器实际参数与铭牌参数不符这一技术问题的有效方案;其次,在总结目前常用电力系统负荷预测方法的优缺点的基础上,通过重点研究配电网变压器的实际运行状况以及分析总结变压器经济运行的几种不同工况,针对性地提出了基于短期负荷预测的变压器经济运行实时控制策略,实现了变压器的经济运行;最后,开发研制出基于上述实时控制策略的变压器自动投切装置,主要完成的研究工作如下:①利用变压器实时负荷数据,以最小二乘法逼近的外推法进行曲线拟合计算,得到变压器实际参数和功率损耗特性曲线,以此为依据确定变压器经济运行方式,解决了变压器实际参数与铭牌参数不符的技术问题。②将负荷预测引入变压器经济运行实时控制中,通过负荷预测得到负荷预测曲线,然后利用目标节能函数求其在不同运行方式下的损耗差值,以此来确定变压器的经济运行方式,避免频繁投退变压器,最大限度地减少变压器操作次数,从而降低了操作风险,提高了系统的安全性和实用性。③开发并研制了集成变压器经济运行算法的变压器自动投切装置。该装置既提高了供电可靠性,又可降低变压器损耗,从而实现变压器的经济运行。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 变压器经济运行的作用和意义
• 1.2 变压器经济运行概论
• 1.3 变压器经济运行国内外研究现状
• 1.4 本文研究课题的提出
• 1.5 本文研究的主要内容
• 2 变压器经济运行基本理论
• 2.1 变压器的工作原理
• 2.2 变压器的技术参数
• 2.2.1 空载电流
• 2.2.2 空载损耗
• 2.2.3 短路电压
• 2.2.4 额定负载损耗
• 2.3 变压器的功率损耗
• 2.3.1 有功功率损耗
• 2.3.2 无功功率消耗
• 2.3.3 综合功率损耗
• 2.4 变压器经济负载系数及运行区间划分
• 2.4.1 变压器经济负载系数
• 2.4.2 变压器运行区间划分
• 2.5 变压器间技术特性优劣判定
• 2.5.1 容量相同双绕组变压器间技术特性优劣的判定
• 2.5.2 容量不同双绕组变压器间技术特性优劣的判定
• 2.6 变压器并列运行的经济运行方式
• 2.6.1 容量相同变压器并列运行
• 2.6.2 容量不同变压器并列运行
• 2.7 变压器分列运行的经济运行方式
• 2.8 实现变压器经济运行的关键技术问题
• 2.8.1 变压器自身参数准确性
• 2.8.2 变压器经济运行方式切换与变压器可靠性
• 2.8.3 变压器运行方式切换装置的可靠性、经济性
• 2.9 本章小结
• 3 变压器技术参数与负载损耗曲线的在线自动校核
• 3.1 引言
• 3.2 变压器参数传统测试方法
• 3.3 基于实时数据的变压器技术参数和负载损耗曲线在线自动校核
• 3.3.1 在线自动校核方法
• 3.3.2 校核算法选择
• 3.4 实例分析
• 3.5 本章小结
• 4 基于负荷预测变压器目标节能控制方法研究
• 4.1 引言
• 4.2 目标节能控制中短期负荷预测方法的选择
• 4.2.1 电力负荷的特点
• 4.2.2 日周期多点外推法短期负荷预测方法
• 4.3 基于负荷预测的变压器目标节能控制
• 4.3.1 目标节能的数学模型
• 4.3.2 按目标节约电量的控制策略
• 4.3.3 算例仿真
• 4.4 本章小结
• 5 变压器经济运行自动投切装置的设计与实现
• 5.1 引言
• 5.2 自动投切装置硬件结构及原理
• 5.2.1 装置设计原则及技术要求
• 5.2.2 装置硬件结构及功能
• 5.3 装置采用的算法和控制思想
• 5.3.1 装置采用的算法
• 5.3.2 装置经济运行控制思想
• 5.4 装置软件构架
• 5.4.1 主程序
• 5.4.2 信号采集与计算子程序
• 5.4.3 变压器运行方式逻辑处理子程序
• 5.4.4 分、合闸子程序
• 5.4.5 辅助子程序
• 5.5 本章小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录:A 作者在攻读学位期间发表的论文目录
• B 作者在攻读学位期间参加的科研项目