一种变压器经济运行控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种变压器经济运行控制系统及方法，该控制系统包括数据采集与控制装置和远程分析处理装置，其中数据采集与控制装置设有数据采集模块、模拟信号处理模块、通信模块和需求侧控制模，数据采集模块的输入端分别通过模拟信号处理模块分别与多个传感器连接，数据采集模块的输出端分别通过通信模块与远程分析处理装置的输入端建立通讯连接，所述远程分析处理装置的输出端通过通信模块与需求侧控制模块连接，所述需求侧控制模块通过RS485中间继电器与需求侧设备的断路器连接。本发明专利技术通过数据采集与控制装置和远程分析处理装置之间的数据交互实现调控变压器运行方式，从而达到降低变压器损耗的技术目的。

A control system and method for economic operation of transformer

The invention discloses a transformer economic operation control system and method, the control system includes data acquisition and remote control device and analysis device, the data acquisition and control device is provided with a data acquisition module, analog signal processing module, communication module and demand side control module, data acquisition module and the input end respectively through the analog signal processing the module is respectively connected with a plurality of sensors, data acquisition module output ends of the terminal to establish a communication connection through the communication module and the remote processing device is input, the remote processing output device terminal through a communication module and a control module connected to the demand side, the demand side control module is connected by circuit breaker RS485 and an intermediate relay demand side equipment. The invention realizes the regulation of transformer operation mode through data interaction between data acquisition and control device and remote analysis and processing device, so as to achieve the technical goal of reducing transformer loss.

【技术实现步骤摘要】
一种变压器经济运行控制系统及方法
本专利技术涉及电力系统电能控制的
，特别是涉及一种变压器经济运行控制系统及方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，企业经济效益意识不断的提高，变压器的经济运行得到了广发的关注。在电力系统中由于变压器的数量多、容量大，电能传输过程将会产生大量的能源损耗，造成不必要的能源浪费。而变压器的经济运行是在确保变压器安全运行及保证电量供应的基础上，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、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，对于建设节约型、环保性社会具有非常积极的作用。传统的变压器控制系统，大多依靠人工倒换的方式使负荷较轻时由单台变压器运行、负荷高于临界值时由两台或多台变压器并列运行，来达到降低变压器损耗的目的。这种结构限于人工操作的局限性，难免有错漏情况发生，而且人工成本高不利于推广。因此现有推出一种取代传统人工操作的变压器控制系统，但需要安装于现场进行使用，由于体积大、运输成本高，且结构复杂，不便于日后维护管理，由于现有技术的局限性，导致上述技术问题无法得到解决，阻碍了电力系统电能控制技术的进一步发展。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种变压器经济运行控制系统及方法。为实现上述的目的，本专利技术的一种变压器经济运行控制系统，包括数据采集与控制装置和远程分析处理装置，其中数据采集与控制装置设有数据采集模块、模拟信号处理模块、通信模块和需求侧控制模块，所述数据采集模块的输入端分别通过模拟信号处理模块分别与电流互感器、电压互感器、红外探头和RS485接口连接，数据采集模块的输出端分别通过通信模块与远程分析处理装置的输入端建立通讯连接，所述远程分析处理装置的输出端通过通信模块与需求侧控制模块连接，所述需求侧控制模块通过RS485中间继电器与需求侧设备的断路器连接。上述的变压器经济运行控制系统，通过数据采集与控制装置和远程分析处理装置之间建立数据交互，大大减少了现场使用的硬件结构，而改变现有技术中只连接电流互感器、电压互感器的结构限制，使传感器得到扩展，本专利技术中的传感器采用多样化的采集方式（电流互感器、电压互感器、红外探头和RS485接口）以达到全面采集电力参数的技术目的，大大提高信号的采集精度；对于不具备计量装置的数据采集点，可以使用电流互感器和电压互感器进行数据采集；而对于已具备计量装置的采集点，可以使用红外探头和RS485接口，具有适用范围广的优点。上述的变压器经济运行控制系统，所述的远程分析处理装置包括数据接口模块、数据处理模块和数据储存模块，其中数据接口模块，与通信模块建立通讯连接、与数据采集与控制装置进行数据交互；数据处理模块，分别与数据接口模块和数据储存模块连接，能够读取和处理数据接口模块和数据储存模块的数据、并将处理后的结果发送回数据接口模块；数据储存模块，与数据接口模块连接，能够读取和储存数据接口模块的数据。上述的变压器经济运行控制系统，所述的远程分析处理装置还包括可视化展示平台，该可视化展示平台的输入端分别与数据处理模块和数据储存模块的的输出端连接。上述的变压器经济运行控制系统，多个传感器分别为电流互感器、电压互感器、红外探头和RS485接口；电流互感器能够感应主回路电流；电压互感器能够检测变压器侧电压；红外探头能够对已具备计量装置的采集点直接测量电力数据，具有适用范围广的优点；而RS485接口能够连接RS485中间继电器以获取变压器开关GF1、GF2、GF3、GF4、GF5的开关状态信息。上述的变压器经济运行控制系统，模拟信号处理模块通过RS485接口与RS485中间继电器连接。上述的变压器经济运行控制系统，需求侧控制模块设有RS485电平转换单元，该RS485电平转换单元通过RS485的I/O模块分别与各需求侧设备的断路器连接。本专利技术的一种变压器经济运行控制系统的控制方法，包括如下步骤：步骤一：数据采集模块通过模拟信号处理模块从多个传感器中实时获取电力基础数据和变压器运行参数，通信模块将数据采集模块获取的电力基础数据和变压器运行参数进行TCP/IP协议打包通过Internet网络上传至远程分析处理装置；电力基础数据包括三相电流、三相电压、频率、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因素、谐波畸变率、三相不平衡度；步骤二：远程分析处理装置导入电力基础数据和变压器运行参数，得到短期功率预测数据和变压器临界负载视在功率；远程分析处理装置是采用基于支持向量机算法，结合相似日概念和蒙特卡洛优化进行短期负荷功率预测；而向量机算法考虑经验风险最小和结构风险最小，使模型具有较强的推广性，模型性能主要由核函数的支持向量决定，在小样本识别方面有较大优势，且向量机算法有严格的数学理论基础，其决策为全局最优。另一方面，功率曲线在宏观上一般具有时间上的连续性与自相似性，“相似日”的概念已被广泛用于功率预测的数据预处理方面；步骤三：远程分析处理装置根据短期功率预测数据和变压器临界负载视在功率进行分析，确定综合功率损耗小的变压器组合方式，并将得到的各变压器组合方式切换成指令进行TCP/IP协议打包通过Internet网络下发给通信模块；步骤四：需求侧控制模块通过通信模块接收指令，根据变压器组合方式自动对需求侧设备进行调控；通过对控制系统的改进，减少了现有技术控制方法的必需步骤，使调控的效率更高。本专利技术采用上述的变压器经济运行控制系统和方法，通过数据采集与控制装置和远程分析处理装置之间的数据交互，对每台变压器运行数据进行采集、计算、分析得出经济运行的变压器组合方式，从而控制断路器动作调控变压器运行方式以达到降低变压器损耗的技术目的；本专利技术改变了传统的结构，使电力系统电能控制技术得到进一步发展，数据采集与控制装置相对于现有的变压器控制系统直接装于现场，大大减少系统结构的体积，降低了生产的成本，便于日后维护管理，且避免了人工操作限制，大幅度提高预测精度，满足发展的需求。附图说明下面将结合附图中的具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。图1为本专利技术变压器经济运行控制系统的结构示意图；图2为单母线两台变压器分段运行方式之一示意图；图3为单母线两台变压器分段运行方式之二示意图；图4为单母线两台变压器分段运行方式之三示意图；图5为本专利技术远程分析处理模块的内部结构示意图；图6为本专利技术变压器经济运行控制方法的流程图；图7为本专利技术配电变压器综合功率损耗曲线图；图中：GF1、GF2、GF3、GF4、GF5为可遥控断路器。具体实施方式如图1所示，一种变压器经济运行控制系统，包括数据采集与控制装置和远程分析处理装置，其中数据采集与控制装置设有数据采集模块、模拟信号处理模块、通信模块和需求侧控制模块，所述数据采集模块的输入端分别通过模拟信号处理模块分别与电流互感器、电压互感器、红外探头和RS485接口连接，数据采集模块的输出端分别通过通信模块与远程分析处理装置的输入端建立通讯连接，所述远程分析处理装置的输出端通过通信模块与需求侧控制模块连接，所述需求侧控制模块通过RS485中间继电器与需求侧设备的断路器连接；变压器经济运行控制系统，模拟信号处理模块通过RS485接口与RS485中间继电器连接；需求侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器经济运行控制系统，其特征在于：包括数据采集与控制装置、远程分析处理装置，所述的数据采集与控制装置设有数据采集模块、模拟信号处理模块、通信模块和需求侧控制模块，所述数据采集模块的输入端分别通过模拟信号处理模块分别与电流互感器、电压互感器、红外探头和RS485接口连接，数据采集模块的输出端分别通过通信模块与远程分析处理装置的输入端建立通讯连接，所述远程分析处理装置的输出端通过通信模块与需求侧控制模块连接，所述需求侧控制模块通过RS485中间继电器与需求侧设备的断路器连接。

【技术特征摘要】
1.一种变压器经济运行控制系统，其特征在于：包括数据采集与控制装置、远程分析处理装置，所述的数据采集与控制装置设有数据采集模块、模拟信号处理模块、通信模块和需求侧控制模块，所述数据采集模块的输入端分别通过模拟信号处理模块分别与电流互感器、电压互感器、红外探头和RS485接口连接，数据采集模块的输出端分别通过通信模块与远程分析处理装置的输入端建立通讯连接，所述远程分析处理装置的输出端通过通信模块与需求侧控制模块连接，所述需求侧控制模块通过RS485中间继电器与需求侧设备的断路器连接。2.根据权利要求1所述的变压器经济运行控制系统，其特征在于：所述的远程分析处理装置包括数据接口模块、数据处理模块和数据储存模块，其中数据接口模块，与通信模块建立通讯连接、与数据采集与控制装置进行数据交互；数据处理模块，分别与数据接口模块和数据储存模块连接，能够读取和处理数据接口模块和数据储存模块的数据、并将处理后的结果发送回数据接口模块；数据储存模块，与数据接口模块连接，能够读取和储存数据接口模块的数据。3.根据权利要求2所述的变压器经济运行控制系统，其特征在于：所述的远程分析处理装置还包括可视化展示平台，该可视化展示平台的输入端分别与数据处理模块和数据储存模块的的输出端连接。4.根据权利要求4所述的变压器经济运行控制系统，其特征在于：模拟信号处理模块通过RS485接口与RS485中间继电器连接。5.根据权利要求1所述的变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨苹，陈泳洁，周少雄，张臻，
申请(专利权)人：深圳合纵能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44