專利名稱：一種在線的變壓器經濟運行優化平臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及變壓器的經濟運行方式研究與應用領域，具體地說是一種在線的變壓器經濟運行優化平臺。
背景技術：
隨著國民經濟的迅速發展，用電量的增加，電網的經濟運行日益受到重視。電網電 能損耗是反映電網經濟運行的重要指標，包括線損和變損。降低電網電能損耗(又稱網損)，提高電力系統輸電效率和電力系統運行的經濟性是電網運行部門面臨的實際問題，也是智能電網建設的要求，更是落實國家節能減排政策的需要。變壓器變損在整個電網的網損中占有很重要的一部分，在220kV輸電網中變壓器變損占同電壓等級網損的25 % -35 %左右；在I IOkV及以下電壓等級配電網中，變壓器的損耗約占整個線損的50%左右，因此變壓器的節電空間很大。基于上述分析，研究變壓器的經濟運行方式切實降低變壓器損耗是提高電力企業效益有效措施之一。變壓器的有功損耗包含鐵耗和銅耗，鐵耗即空載損耗，銅耗與變壓器負載率的平方成正比。鐵耗等于銅耗時，變壓器的損耗將達到最小，此時的負載率稱為變壓器的有功經濟負載系數。變壓器傳輸功率時，其損耗的無功功率遠遠大于有功功率，對于電網側來說，變壓器相當于一個感性負載，因此變壓器自身消耗的無功將引起電網有功損耗的增加。當考慮到電網必須通過輸電線路傳輸無功功率來滿足變壓器吸收的無功功率時，需要引入無功經濟當量的概念。無功經濟當量的物理含義是變壓器無功每增加或減少Ikvar時引起電網有功功率損耗增加或減少的量。引入無功經濟當量后可以考慮在不同綜合經濟負載率下的變壓器綜合功率損耗率。變壓器的經濟運行應該保證安全和可靠供電的前提下根據負載率水平選擇損耗較小的變壓器投入運行，對于多臺變壓器分列或并列運行的變電站應根據負載率的變化選擇最佳的組合方式投入運行。目前降低電網網損的方法主要是從系統潮流分布和優化上來降低電網網損，其忽略了電網電力變壓器的經濟運行特性。尤其是對實時在線的變壓器運行狀態缺乏詳細的分析、處理，因此其還存在以下不足
I.未建立針對變壓器的經濟運行優化平臺，以致不能全面的確定變壓器的最佳經濟運行區間，特別是評估多臺變壓器之間的經濟技術特性優劣。2.目前，對變壓器的經濟運行分析多是在離線的情況下，不能反映變壓器的實時運行狀況，不能為電網調度運行管理人員提供變壓器經濟運行優化的輔助信息，進而難以實現對變壓器的經濟運行管理。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種在線的變壓器經濟運行優化平臺，該平臺集成在線數據采集、變壓器參數讀取及變壓器經濟運行分析于一體，發揮為解決實時性問題而建立起來的專有平臺的優勢，充分展示變壓器最佳經濟運行區間和多臺變壓器之間的經濟技術優劣。本發明的技術方案為
一種在線的變壓器經濟運行優化平臺，包括數據集合端、數據服務端和客戶終端；
所述的數據集合端包括變壓器在線監測設備，其采集得到變壓器負荷的實測數據，然后將采集得到的實測數據經過統一歸檔，形成實測數據文件，通過數據上傳接口傳輸給數據服務端； 所述的數據服務端包括有數據庫、數據解析子系統以及變壓器經濟運行優化子系統組成，所述的數據庫內存儲有變壓器特征參數和一些用戶自定義設置的變壓器參數，所述的數據解析子系統解析數據集合端上傳的實測數據并按照統一的標準數據格式保存，所述的變壓器經濟運行優化系統包括有Matlab數據分析模塊，其根據數據集合端上傳的實測數據、數據庫中提取的投入運行的變壓器特征參數和一些用戶自定義設置的變壓器參數對變壓器進行在線運行計算分析，最終得到分析結果；所述的變壓器特征參數、一些用戶自定義設置的變壓器參數和分析結果通過數據傳輸接口傳輸給客戶終端進行顯示；
所述的客戶終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數和變壓器經濟運行優化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運行的變壓器特征參數，自定義變電站參數展示模塊展示一些用戶自定義設置的變壓器參數，變壓器經濟運行優化信息展示模塊展示數據服務端經過在線運行計算分析得到的分析結果。所述的在線監測設備是由SCADA/EMS系統進行控制，SCADA/EMS系統每5_15分鐘采集一次實測數據，采集到的數據經過數據檢測、修正和計算得到變壓器負荷的實測數據。所述的Matlab數據分析模塊進行在線運行計算分析的步驟為(I)、首先判定當前變電站變壓器的臺數是兩臺或三臺嗎，如果不是，再判定是否為單臺，判定后根據兩臺/三臺變壓器經濟負載系數求解公式或單臺變壓器經濟負載系數求解公式分別求解不同狀態下的變壓器經濟負載系數，單臺變壓器經濟負載系數直接作為分析結果輸出；(2)、兩臺/三臺變壓器經濟負載系數求解后，還需判定運行方式是否為分列運行，如果不是分列運行，則分析變壓器之間的經濟技術優劣，給出當前負載系數情況下最佳組合運行方式并作為分析結果輸出；(3)、如果判定多臺變壓器是分列運行，則求解各臺變壓器之間的經濟負載分配系數，然后分析變壓器之間的經濟技術優劣，給出經濟負載分配系數情況下最佳組合運行方式并作為分析結果輸出；(4)、分析結構輸出后，繼續通過Matlab數據分析模塊分析下一變電站。本發明的優點
(I)、本發明可將不同類型的監測設備的數據歸為數據文檔，實現對數據的集成和統一標準存儲，對于用戶自定義的變電站參數也按照統一標準寫成數據文件，為后續數據分析和統一管理提供了參考標準。(2)、本發明引入在線變壓器經濟運行分析與優化，能夠實時監測變壓器運行狀態，給出變壓器的最佳經濟運行區間，對含多臺變壓器的變電站根據負載率的變化確定當前最佳的變壓器運行組合模式。數據處理結合了 Matlab數據分析模塊，提高了其數據分析、處理的性能。


圖1是本發明的工作流程圖。
具體實施例方式一種在線的變壓器經濟運行優化平臺，包括數據集合端、數據服務端和客戶終端;
數據集合端包括基于SCADA/EMS系統的在線監測設備，SCADA/EMS系統每5_15分鐘進行采集一次實測數據，采集到的數據經過數據檢測、修正和計算得到變壓器負荷的實測數據，然后將采集得到的實測數據經過統一歸檔，形成實測數據文件，通過數據上傳接口傳輸給數據服務端；
數據服務端包括有數據庫、數據解析子系統以及變壓器經濟運行優化子系統組成，數據庫內存儲有變壓器特征參數和一些用戶自定義設置的變壓器參數，數據解析子系統解析數據集合端上傳的實測數據并按照統一的標準數據格式保存，變壓器經濟運行優化子系統包括有Matlab數據分析模塊，其根據數據集合端上傳的實測數據、數據庫中提取的投入運行的變壓器特征參數和一些用戶自定義設置的變壓器參數對變壓器進行在線運行計算分析，最終得到分析結果；變壓器特征參數、一些用戶自定義設置的變壓器參數和分析結果通過數據傳輸接口傳輸給客戶終端進行顯示；客戶終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數和變壓器經濟運行優化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運行的變壓器特征參數，自定義變電站參數展示模塊展示一些用戶自定義設置的變壓器參數，變壓器經濟運行優化信息展示模塊展示數據服務端經過在線運行計算分析得到的分析結果。Matlab數據分析模塊進行在線運行計算分析的步驟為(I)、首先判定當前變電站變壓器的臺數是兩臺或三臺嗎，如果不是，再判定是否為單臺，判定后根據兩臺/三臺變壓器經濟負載系數求解公式或單臺變壓器經濟負載系數求解公式分別求解不同狀態下的變壓器經濟負載系數，單臺變壓器經濟負載系數直接作為分析結果輸出；(2)、兩臺/三臺變壓器經濟負載系數求解后，還需判定運行方式是否為分列運行，如果不是分列運行，則分析變壓器之間的經濟技術優劣，給出當前負載系數情況下最佳組合運行方式并作為分析結果輸出；(3)、如果判定多臺變壓器是分列運行，則求解各臺變壓器之間的經濟負載分配系數，然后分析變壓器之間的經濟技術優劣，給出經濟負載分配系數情況下最佳組合運行方式并作為分析結果輸出；(4)、分析結構輸出后，繼續通過Matlab數據分析模塊分析下一變電站。
權利要求
1.一種在線的變壓器經濟運行優化平臺，其特征在于包括數據集合端、數據服務端和客戶終端； 所述的數據集合端包括變壓器在線監測設備，其采集得到變壓器負荷的實測數據，然后將采集得到的實測數據經過統一歸檔，形成實測數據文件，通過數據上傳接口傳輸給數據服務端； 所述的數據服務端包括有數據庫、數據解析子系統以及變壓器經濟運行優化子系統組成，所述的數據庫內存儲有變壓器特征參數和一些用戶自定義設置的變壓器參數，所述的數據解析子系統解析數據集合端上傳的實測數據并按照統一的標準數據格式保存，所述的變壓器經濟運行優化系統包括有Matlab數據分析模塊，其根據數據集合端上傳的實測數據、數據庫中提取的投入運行的變壓器特征參數和一些用戶自定義設置的變壓器參數對變壓器進行在線運行計算分析，最終得到分析結果；所述的變壓器特征參數、一些用戶自定義設置的變壓器參數和分析結果通過數據傳輸接口傳輸給客戶終端進行顯示； 所述的客戶終端包括有變電站檢索信息、自定義變電站參數和變壓器經濟運行優化信息展示模塊，變電站檢索信息展示模塊展示投入運行的變壓器特征參數，自定義變電站參數展示模塊展示一些用戶自定義設置的變壓器參數，變壓器經濟運行優化信息展示模塊展示數據服務端經過在線運行計算分析得到的分析結果。
2.根據權利要求I所述的一種在線的變壓器經濟運行優化平臺，其特征在于所述的在線監測設備是由SCADA/EMS系統進行控制，SCADA/EMS系統每5_15分鐘采集一次實測數據，采集到的數據經過數據檢測、修正和計算得到變壓器負荷的實測數據。
3.根據權利要求I所述的一種在線的變壓器經濟運行優化平臺，其特征在于所述的Matlab數據分析模塊進行在線運行計算分析的步驟為(I)、首先判定當前變電站變壓器的臺數是兩臺或三臺嗎，如果不是，再判定是否為單臺，判定后根據兩臺/三臺變壓器經濟負載系數求解公式或單臺變壓器經濟負載系數求解公式分別求解不同狀態下的變壓器經濟負載系數，單臺變壓器經濟負載系數直接作為分析結果輸出；(2)、兩臺/三臺變壓器經濟負載系數求解后，還需判定運行方式是否為分列運行，如果不是分列運行，則分析變壓器之間的經濟技術優劣，給出當前負載系數情況下最佳組合運行方式并作為分析結果輸出；(3)、如果判定多臺變壓器是分列運行，則求解各臺變壓器之間的經濟負載分配系數，然后分析變壓器之間的經濟技術優劣，給出經濟負載分配系數情況下最佳組合運行方式并作為分析結果輸出；(4)、分析結構輸出后，繼續通過Matlab數據分析模塊分析下一變電站。
全文摘要
本發明公開了一種在線的變壓器經濟運行優化平臺，包括數據集合端、數據服務端和客戶終端。數據集合端是將監測設備采集上來的數據上傳于數據服務端；數據服務端將采集數據按照統一的標準格式保存并結合離線數據進行變電站變壓器經濟運行優化計算分析；客戶終端是顯示變電站變壓器經濟運行優化方式信息管理的工作站，為電網調度運行管理人員提供變壓器經濟運行優化的輔助信息。本發明可實時了解變壓器的負載率和變損情況，對變壓器的經濟運行方式分析并提出相關參考性意見，從而為電力公司優化變壓器經濟運行節能降損提供科學的參考依據。
文檔編號G05B13/04GK102890450SQ20121036782
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者王正風, 黃太貴, 顧偉, 胡振斌, 黃道友, 朱六璋, 杜林 , 劉祥 申請人:安徽省電力公司, 安徽南瑞繼遠軟件有限公司