一種變壓器在線運行能力檢測方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力自動化領域，尤其涉及一種變壓器在線運行能力檢測方法和裝 置。
【背景技術】
[0002] 變壓器作為最重要的變電設備，其電流、電壓、功率及溫度等電網運行數據均有完 備的監控措施，部分變電站還裝備了在線檢測裝置，用于監測局部放電、油中氣體等。然而 傳統的電網運行數據難以對變壓器運行狀態完整評估，具體地說，變壓器一般允許短時間 的過負荷運行，但超過一定時間后，會縮短變壓器的使用壽命；當電力系統運行方式改變或 者變電站內另外一臺變壓器故障跳閘時，會造成當前變壓器過負荷，此時使用者迫切需要 知道變壓器允許運行的具體時間以便安排處理；但目前變電站自動化系統無法提供變壓器 過負荷允許運行的具體時間，僅能提供過負荷的提示；如此，當變電站運行人員通過電網運 行數據或者在線監測數據發現變壓器運行異常時，此時再進行處理往往為時已晚，會影響 變壓器的正常運行壽命；另外，還可以根據變壓器的等效起始負荷系數、過負荷倍數和環境 溫度，從變壓器的各個負荷曲線得出變壓器過負荷允許運行時間，但是，由于變壓器的負荷 通常處于波動狀態，這樣，從變壓器的各個負荷曲線得出的變壓器過負荷允許運行時間將 不具備實時性和準確性。
【發明內容】
[0003] 為解決上述技術問題，本發明實施例期望提供一種變壓器在線運行能力檢測方法 和裝置，能夠實時得出變壓器處于過負荷運行時的允許運行時間，便于變電站運行和維護 人員對變壓器進行及時地維護。
[0004] 本發明的技術方案是這樣實現的：
[0005] 本發明實施例提供了一種變壓器在線運行能力檢測方法，包括：
[0006] 獲取變壓器的等效起始負荷系數，并實時獲取變壓器處于過負荷運行時當前采樣 時刻的過負荷倍數；基于所述變壓器的等效起始負荷系數、以及在變壓器出現過負荷運行 首次采樣得到的過負荷倍數，并根據變壓器的各個負荷曲線，得出變壓器處于過負荷運行 時初始采樣時刻的允許運行時間；
[0007] 基于變壓器的等效起始負荷系數、變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的過 負荷倍數、以及變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的環境溫度，在變壓器的各個負 荷曲線中找出對應的負荷曲線并在對應的負荷曲線上找出對應的一點；將找出的負荷曲線 上所找出的一點的切線斜率作為變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的負荷曲線斜 率；
[0008] 變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻為非初始采樣時刻時，基于變壓器處于 過負荷運行時的上一采樣時刻的允許運行時間、變壓器處于過負荷運行時的上一采樣時刻 的負荷曲線斜率、變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的負荷曲線斜率和變壓器處于 過負荷運行時的當前采樣時刻對應的數據采樣間隔，得出變壓器處于過負荷運行時的當前 采樣時刻的允許運行時間；所述變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻對應的數據采樣 間隔為：從變壓器處于過負荷運行時的上一采樣時刻到從變壓器處于過負荷運行時的當前 采樣時刻的時間長度。
[0009] 上述方案中，所述獲取變壓器的等效起始負荷系數，并實時獲取變壓器處于過負 荷運行時當前采樣時刻的過負荷倍數，包括：在變壓器運行時，對變壓器數據進行至少一次 采樣，得出至少一個變壓器采樣數據；根據變壓器處于正常運行狀態時通過采樣得出的變 壓器采樣數據的標么值、變壓器的數據采樣間隔來計算等效起始負荷系數；根據變壓器處 于過負荷運行時截止到當前采樣時刻通過采樣得出的變壓器采樣數據的標么值、變壓器的 數據采樣間隔來計算變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的過負荷倍數。
[0010] 上述方案中，所述變壓器的等效起始負荷系數的計算公式為：
[0012] 其中，I^qv(])表示變壓器的等效起始負荷系數的值，I w表示變壓器處于正常運行 狀態時第i+Ι次采樣得出的變壓器采樣數據的標幺值，i取0至η，η為設定的自然數；Δ t。 表示預設的數據采樣間隔數據的初始值，當i大于等于1時，A tl表示變壓器處于正常運行 狀態時第i次采樣和第i-Ι次采樣之間的數據采樣間隔，t表示設定的初始負荷等效時間；
[0013] 所述變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻過負荷倍數的計算公式為：
[0015] 其中，表示變壓器處于過負荷運行時當前采樣時刻的過負荷倍數，I mu表示 變壓器處于過負荷運行時第j+Ι次采樣得出的變壓器采樣數據的標幺值，j取〇至m，m+1 為變壓器處于過負荷運行時截止到當前采樣時刻變壓器數據的采樣次數；AT。表示預設的 數據采樣間隔數據的初始值，當j大于等于1時，A T,表示變壓器處于過負荷運行時第j次 采樣和第j-Ι次采樣之間的數據采樣間隔，k表示變壓器處于過負荷運行時截止到當前采 樣時刻的變壓器過負荷運行時間。
[0016] 上述方案中，所述變壓器處于正常運行狀態時或變壓器處于過負荷運行時第a次 采樣與第a-Ι采樣的數據采樣間隔△ 1為：
[0018] 其中，a為大于1的自然數，C。為設定的調整系數，At。表示預設的數據采樣間隔 數據的初始值，A (1_表示預設的數據最小變化率，△(!_表示預設的數據最大變化率，Ada的計算公式為：
[0020] 其中，Xa表示變壓器處于正常運行狀態時或變壓器處于過負荷運行時第a次采樣 得到的變壓器采樣數據，Xa i表示變壓器處于正常運行狀態時或變壓器處于過負荷運行時 第a-ι次采樣得到的變壓器采樣數據。
[0021] 上述方案中，所述變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的允許運行時間的計 算公式為：
[0023] 其中，tq表示變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的允許運行時間，t q i表示 變壓器處于過負荷運行時的上一采樣時刻的允許運行時間；kq表示變壓器處于過負荷運行 時的當前采樣時刻的負荷曲線斜率，kq i表示變壓器處于過負荷運行時的上一采樣時刻的 負荷曲線斜率；A t表示變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻對應的數據采樣間隔。
[0024] 上述方案中，所述方法還包括：在得出變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻 的允許運行時間之后，將所述變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的允許運行時間進 行實時顯示。
[0025] 本發明實施例還提供了一種變壓器在線運行能力檢測裝置，包括：數據采集模塊 和數據分析模塊；其中，
[0026] 數據采集模塊，用于獲取變壓器的等效起始負荷系數，并實時獲取變壓器處于過 負荷運行時當前采樣時刻的過負荷倍數、以及變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的 環境溫度；
[0027] 數據分析模塊，用于基于所述變壓器的等效起始負荷系數、以及在變壓器出現過 負荷運行首次采樣得到的過負荷倍數，并根據變壓器的各個負荷曲線，得出變壓器處于過 負荷運行時初始采樣時刻的允許運行時間；基于變壓器的等效起始負荷系數、變壓器處于 過負荷運行時的當前采樣時刻的過負荷倍數、以及變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時 刻的環境溫度，在變壓器的各個負荷曲線中找出對應的負荷曲線并在對應的負荷曲線上找 出對應的一點；將找出的負荷曲線上所找出的一點的切線斜率作為變壓器處于過負荷運行 時的當前采樣時刻的負荷曲線斜率；在變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻為非初始 采樣時刻時，基于變壓器處于過負荷運行時的上一采樣時刻的允許運行時間、變壓器處于 過負荷運行時的上一采樣時刻的負荷曲線斜率、變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻 的負荷曲線斜率和變壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻對應的數據采樣間隔，得出變 壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的允許運行時間；所述變壓器處于過負荷運行時的 當前采樣時刻對應的數據采樣間隔為：從變壓器處于過負荷運行時的上一采樣時刻到從變 壓器處于過負荷運行時的當前采樣時刻的時間長度。
[0028] 上述方案中，所述數據采集模塊，具體用于在變壓器運行時，對變壓器數據進行至 少一次采樣，得出至少一個變壓器采樣數據；根據變壓器處于正常運行狀態時通過采樣得 出的變壓器采樣數據的標么值、變壓器的數據采