專利名稱：一種配電變壓器智能綜合控制方法
技術領域：
本發明涉及一種配電變壓器智能綜合控制方法，尤其涉及一種IOkV配電變壓器經濟運行智能綜合控制方法，屬于電力系統自動控制領域。
背景技術：
現有的大量配電房負荷變化大，運行方式難以確定，當配電變壓器上級電源出現故障時，影響低壓用戶的供電，或上級故障消除恢復供電后，低壓不能自動恢復供電等諸多原因。國內安裝了雙變壓器的配電房，無論是在單變運行、并列運行還是分列運行，都是手動控制，無法根據負荷的變化來實現變壓器的自動和經濟運行。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術存在的問題，針對電力管理部門對提高變壓器經濟運行的要求，提供一種能夠智能監視和控制雙變壓器運行狀態，保證供電可靠性和經濟性的配電變壓器智能綜合控制方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是該種配電變壓器智能綜合控制方法，其特征在于具體步驟如下步驟I :開始后，系統自動檢測變壓器Tl、T2的額定容量A、B的大小；步驟2 :當變壓器T1、T2的額定容量相等即A = B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率A’ +B’小于變壓器Tl的額定容量A，則延時時間At ;步驟3 :延時時間A t后，如果還滿足變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’ +B’ 小于變壓器Tl的額定容量A的條件，則確定由變壓器Tl供電；步驟4 :判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位；步驟5 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟6 當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時，合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2;步驟7 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在合位，分閘B側的變壓器低壓側開關K4， 最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2 ；步驟8 :如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A < A’+B’ < A+B時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在合位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟9 :當變壓器T1、T2的額定容量不相等即A > B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’+B’小于變壓器T2的額定容量B，則延時時間At ;步驟10:延時時間At后，如果還滿足變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’+B’小于變壓器T2的額定容量B的條件，則確定由變壓器T2供電；步驟11 :判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位；步驟12 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5 兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟13 :當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時，合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘A側的變壓器低壓側開關K3，最后分閘A側的變壓器高壓側開關Kl ；步驟14 :如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率B < A’ +B，< A時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟15 :再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關 K2 ；步驟16 :如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A < A’ +B，< A+B時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟17 :當變壓器Tl、T2的額定容量不相等即A < B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’ +B’小于變壓器Tl 的額定容量A，則延時時間At;步驟18:延時時間At后，如果還滿足變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’+B’ 小于變壓器Tl的額定容量A，則確定由變壓器Tl供電；步驟19 :判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位；步驟20 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5 兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟21 :當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時，合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2;步驟22 :如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率滿足A <A’ +B，SB時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟23 :再分閘A側的變壓器低壓側開關K3，最后分閘A側的變壓器高壓側開關 Kl ；步驟24 :如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率滿足B < A’ +B，< A+B時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5即可。工作原理在低壓側檢測到失壓后跳閘，根據失壓跳閘信號啟動邏輯關系檢測配電變壓器高壓側電壓，在設定的時間內，如果高壓側恢復供電并且低壓側投入了重合閘功能，監控裝置則啟動低壓側的合閘開關，恢復供電。在兩臺變壓器Tl、T2分列運行時，如果一臺變壓器高壓側斷電，此時啟動低壓母聯備投功能，母聯備投的條件是合閘低壓母聯后總的負荷低于帶電側配變的額定負荷，否則不能備投變壓器低壓側母聯開關。當在單變運行時，帶負荷的配電變壓器高壓側失電，并且熱備用的配電變壓器中投入了備投功能，如果熱備用配電變壓器的額定容量大于實際負荷數值時，則啟動熱備用配電變壓器的高低壓開關合閘以及變壓器低壓側母聯開關的合閘命令，短時間內實現恢復供電。兩臺變壓器Tl、T2在非故障情況下運行時，監控裝置實時計算兩臺變壓器Tl、T2 各自的負荷和損耗數據，根據這些數據和變壓器的額定容量來設計出邏輯控制使配變運行在最經濟的情況下。與現有技術相比，本發明的有益效果是將該控制方法設計到一監控裝置內，安裝到一小區試用，通過一年的試運行，該小區在沒有改造前采用兩臺變壓器Tl、T2獨立運行方式或一臺運行，一臺熱備用方式，特別是在兩臺變壓器Tl、T2分列運行又是小負荷的情況下，通過此控制方法使功率因數達到預定的目標值(0. 95)，通過改造，一年可節電大約I 萬度，可節約費用5000余元，4年可收回投資。當出現故障時，能夠在較短的時間內自動恢復供電，且無需供電人員親自跑到現場進行人工操作，真正實現了可靠、安全、經濟運行。
圖I :某小區配電房雙變壓器一次接線原理圖。圖2 :本發明的配電變壓器智能綜合控制方法邏輯流程圖。圖I中T1、T2變壓器；A、變壓器Tl的額定容量；B、變壓器T2的額定容量；K1、K2 變壓器高壓側開關；K3、K4變壓器低壓側開關；K5變壓器低壓側母聯開關；VT1-VT2高壓側電壓傳感器；VT3-VT4低壓側電壓傳感器；CT1-CT2高壓側電流傳感器；CT3_CT4低壓側電流傳感器-X是A側變壓器Tl的實際運行視在功率；B’是B側變壓器T2的實際運行視在功率。
具體實施例以下結合附圖1-2對本發明的配電變壓器智能綜合控制方法作進一步說明如圖I所示某小區配電房由變壓器高壓側開關K1、K2，變壓器低壓側開關K3、K4，變壓器低壓側母聯開關K5，變壓器Tl、T2，高壓側電壓傳感器VT1-VT2，低壓側電壓傳感器VT3-VT4，高壓側電流傳感器CT1-CT2和低壓側電流傳感器CT3-CT4組成。如圖2所示可根據現場負荷的實際情況，自動調整變壓器的運行方式，分為單變壓器運行、雙變壓器分列運行、雙變壓器并列運行。本發明的配電變壓器智能綜合控制方法，具體步驟如下步驟I :開始后，系統自動檢測變壓器Tl、T2的額定容量A、B的大小；步驟2 :當變壓器T1、T2的額定容量相等即A = B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率A’ +B’小于變壓器Tl的額定容量A，則延時時間At(At時間單位為分鐘，具體時間由用戶視情況自定)；步驟3 :延時時間At后，如果還滿足變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’+B’ 小于變壓器Tl的額定容量A的條件，則確定由變壓器Tl供電；
步驟4 :判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位；步驟5 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟6 :當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時，合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2;步驟7 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在合位，分閘B側的變壓器低壓側開關K4， 最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2 ；步驟8 :如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A < A’+B’ < A+B時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟9 :當變壓器T1、T2的額定容量不相等即A > B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’+B’小于變壓器T2的額定容量B，則延時時間At ;步驟10:延時時間At后，如果還滿足變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’+B’ 小于變壓器T2的額定容量B的條件，則確定由變壓器T2供電；步驟11 :判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位；步驟12 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5 兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟13 :當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時，合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘A側的變壓器低壓側開關K3，最后分閘A側的變壓器高壓側開關Kl ；步驟14 :如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率B < A’ +B’彡A時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟15 :再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關 K2 ；步驟16 :如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A < A’ +B，< A+B時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟17 :當變壓器Tl、T2的額定容量不相等即A < B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’ +B’小于變壓器Tl 的額定容量A，則延時時間At;步驟18:延時時間At后，如果還滿足變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A’+B’ 小于變壓器Tl的額定容量A，則確定由變壓器Tl供電；步驟19 :判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位；步驟20 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5 兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟21 :當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時，合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2;步驟22 :如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率滿足A <A’ +B，SB時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5 ；步驟23 :再分閘A側的變壓器低壓側開關K3，最后分閘A側的變壓器高壓側開關 Kl ；步驟24 :如果變壓器Tl、T2總的實際運行視在功率滿足B < A’ +B，< A+B時，判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關K5即可。將該控制方法設計到一監控裝置內，安裝到一小區試用，通過該監控裝置的低壓重合功能可縮短高壓線路由于瞬時故障引起停電，而當高壓恢復供電后低壓用戶的自動供電工作，以一臺630kVA配變帶70%的負荷為例計算，通過安裝該監控裝置比沒有安裝該監控裝置前靠人工恢復供電可平均提早40分鐘供電，每次可多供電量約300千瓦時。通過該監控裝置的低壓備自投功能可大幅度提高由于IOkV故障引起的低壓用戶停電時間。安裝此監控裝置后比沒有安裝前可平均提前I. 5小時恢復低壓用戶的供電。以一臺630kVA配變帶58%的負荷為例，每次可多供電量約870千瓦時。該小區在沒有改造前采用兩臺變壓器Tl、T2獨立運行方式或一臺運行，一臺熱備用方式，特別是在兩臺變壓器Tl、T2分列運行又是小負荷的情況下，通過此控制方法使功率因數達到預定的目標值(0. 95)，通過改造，一年可節電大約I萬度，可節約費用5000余元，4年可收回投資。以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。
權利要求
1.一種配電變壓器智能綜合控制方法，其特征在于具體步驟如下步驟I :開始后，系統自動檢測變壓器Tl、T2的額定容量A、B的大小；步驟2 :當變壓器T1、T2的額定容量相等即A = B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器Tl、Τ2總的實際運行視在功率A’ +Β’小于變壓器Tl的額定容量Α，則延時時間At ;步驟3 :延時時間At后，如果還滿足變壓器Τ1、Τ2總的實際運行視在功率A’+Β’小于變壓器Tl的額定容量A的條件，則確定由變壓器Tl供電；步驟4 :判斷變壓器低壓側母聯開關K5是否在分位；步驟5 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟6:當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時， 合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2;步驟7 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在合位，分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2 ；步驟8 :如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率A < Α’+Β’ < Α+Β時，判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關Κ5 ；步驟9 :當變壓器Τ1、Τ2的額定容量不相等即A > B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器Tl、Τ2總的實際運行視在功率A’ +Β’小于變壓器Τ2的額定容量B，則延時時間At ;步驟10 :延時時間At后，如果還滿足變壓器Tl、Τ2總的實際運行視在功率A’ +Β’小于變壓器Τ2的額定容量B的條件，則確定由變壓器Τ2供電；步驟11 :判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5是否在分位；步驟12 :如果變壓器低壓側母聯開關Κ5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟13:當變壓器低壓側母聯開關Κ5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時， 合閘變壓器低壓側母聯開關Κ5，再分閘A側的變壓器低壓側開關Κ3，最后分閘A側的變壓器高壓側開關Kl ；步驟14 :如果變壓器Τ1、Τ2總的實際運行視在功率B < A’ +Β’ < A時，判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5是否在合位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關Κ5 ；步驟15 :再分閘B側的變壓器低壓側開關Κ4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關Κ2 ； 步驟16 :如果變壓器Τ1、Τ2總的實際運行視在功率A < A’ +Β’ < Α+Β時，判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關Κ5 ；步驟17 :當變壓器Tl、Τ2的額定容量不相等即A < B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，如果變壓器Tl、Τ2總的實際運行視在功率A’ +Β’小于變壓器Tl的額定容量Α，則延時時間At ;步驟18:延時時間At后，如果還滿足變壓器Tl、Τ2總的實際運行視在功率A’ +Β’小于變壓器Tl的額定容量Α，則確定由由變壓器Tl供電；步驟19 :判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5是否在分位；步驟20 :如果變壓器低壓側母聯開關K5在分位，判斷變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差是否在設定的范圍內以及相位是否相同；步驟21 :當變壓器低壓側母聯開關K5兩側的電壓差在設定的范圍內并且相位相同時， 合閘變壓器低壓側母聯開關K5，再分閘B側的變壓器低壓側開關K4，最后分閘B側的變壓器高壓側開關K2;步驟22 :如果變壓器T1、T2總的實際運行視在功率滿足A < A’ +Β’ ( B時，判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關Κ5 ；步驟23 :再分閘A側的變壓器低壓側開關Κ3，最后分閘A側的變壓器高壓側開關Kl ； 步驟24 :如果變壓器Τ1、Τ2總的實際運行視在功率滿足B < A’ +Β’ < Α+Β時，判斷變壓器低壓側母聯開關Κ5是否在分位，如果在分位則合閘變壓器低壓側母聯開關Κ5即可。
全文摘要
一種配電變壓器智能綜合控制方法，屬于電力系統自動控制領域。具體步驟為系統自動檢測變壓器額定容量大小，分別檢測當變壓器T1的額定容量A等于、大于或小于B時，配電監控裝置實時計算出各個變壓器的負載大小，延時時間Δt后，如果還滿足此條件，則確定由滿足額定容量的變壓器供電。與現有技術相比，能夠根據負荷情況實現變壓器的各種運行方式，使其變壓器的損耗降到最低，達到其經濟運行的目的，另外，在配電變壓器上級電源故障時或上級故障消除后，此控制方法根據實際運行情況實現自動恢復供電的功能。
文檔編號H02J3/38GK102593861SQ20121001784
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者吳敏, 楊建平, 王亮, 王敬華, 耿海濤 申請人:山東科匯電力自動化有限公司, 紹興電力局