【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变压器散热，具体而言，涉及一种变压器辅助智能散热控制系统及方法。
技术介绍
1、变压器(transformer)是一种利用电磁感应原理，将一种交流电的电压或电流转换为另一种交流电的电压或电流的电气设备；其主要由铁芯和绕组组成，具体的绕组分为原边(输入侧)和副边(输出侧)；当原边绕组通入交流电时，会产生交变磁通，该磁通在铁芯中传递并在副边绕组中感应出电动势(电压)，通过调整原边和副边绕组的匝数比，可以改变输出电压大小；变压器在现代社会中的应用范围极广，是电力和电子设备中不可或缺的核心部件，但是其工作效率与运行安全性受温度的影响较大，因此变压器的散热尤为重要；
2、目前大功率的电力变压器(例如几十千瓦到几百兆瓦级别)辅助散热通常采用油浸式冷却，通过工作人员设置油泵流量来控制循环速度，达到控制散热效果，但是这种设定的控制方式不够智能化，存在较大的局限性，导致能源浪费或者散热效果不到位的情况。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种变压器辅助智能散热控制系统及方法，以克服上述
技术介绍
提到的问题。
2、为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种变压器辅助智能散热控制系统，该系统包括：服务器、需求监测模块和散热控制模块；
3、服务器通过与变压器以及搭载于变压器的各类传感器进行通信连接以获取变压器信息、变压器所处环境的环境信息和介质信息，并保存；
4、需求监测模块对变压器的散热需要进行监测分析以生成散热调控指令，
5、散热控制模块基于接收到的散热调控指令对变压器进行动态循环控制，具体的控制步骤为：
6、s3-1：调取油质系数，将油质系数与设定的油质阈值进行比较分析，当油质系数大于或等于设定的油质阈值时，则执行s3-2；当油质系数小于设定的油质阈值时，则执行s3-3；
7、s3-2：发送冷却油更换指令至对应的工程师，若接收到来自工程师的更换完成指令时，则重新返回散热控制模块；
8、s3-3：调取各采集时刻的传导温度dtj，其中j＝1,2,3……j，j取值为正整数，j表示监测窗口内采集时刻的总数量，j表示的是其中任意一个采集时刻的编号；设定存在一个目标温度记为at；计算温度偏差f(j)，具体的计算公式为：f(j)＝dtj-at；
9、采用微积分模型进行计算得到最新的油泵流量；
10、s3-4：依据最新的油泵流量对冷却油的流量进行调整，保持最新的油泵流量固定时长后，返回散热控制模块，直至不再生成散热调控指令为止。
11、进一步的，具体的微积分模型为：
12、
13、其中γ1、γ2和γ3分别为设定的比例系数、积分系数和微积分系数。
14、进一步的，对变压器的散热需要进行监测分析，具体的监测分析的具体过程如下：
15、s2-1：调取变压器的介质信息，介质信息包括冷却油的介电强度、粘度、水含量、导热率和油图像，依据介质信息对冷却油的品质状态进行量化分析得到油质系数；
16、s2-2：调取变压器于各采集时刻的变压器信息；具体的变压器信息包括负载、绕组温度和铁芯温度，并将其分别记为fj、rtj和xtj；将负载fj、绕组温度rtj和铁芯温度xtj进行归一化处理并取其数值，对数值进行公式化计算分析得到热负载值frj，具体的计算公式为：
17、
18、其中分别为设定的权重常数，其取值由本领域技术人员依据实际需要进行自行设置，具体的取值为0.23，取值为0.36，取值为0.41；
19、s2-3：调取各采集时刻的环境信息，具体的环境信息包括环境温度和空气流动速率，并将其分别记为htj和vj；将绕组温度和铁芯温度进行比较得到各采集时刻的传导温度记为dtj，将传导温度dtj、环境温度htj和空气流动速率vj进行归一化处理并取其数值，对数值进行公式化计算分析得到环境赋值hvj，具体的计算公式为：
20、
21、其中分别为设定的权重常数，其取值由本领域技术人员依据实际需要进行自行设置，具体的取值为0.43，取值为0.57；
22、s2-4：将热负载值frj和环境赋值hvj通过设定的公式lrj＝α1×frj+α2×hvj进行计算得到各采集时刻的热量状态值lrj，其中α1、α2分别为设定的权重常数；以时间为横坐标，以热量状态值为纵坐标构建二维直角坐标系，将热量状态值按照其对应的采集时刻输入至坐标系中，并将热量状态值在坐标系的位置记为热点，采用线段依次连接得到热量状态值变化折线图；
23、s2-5：依据热量状态值变化折线图对热量状态进行解析得到需求判断值。
24、进一步的，依据介质信息对冷却油的品质状态进行量化分析的具体过程如下：
25、s2-1-1：将油图像进行放大处理以形成若干个像素格，识别各像素格的亮度记为gi，其中i＝1,2,3……i，i取值为正整数，i表示的是油图像经过放大处理后形成的像素格总数，i表示的是其中任意一个像素格的编号；将各像素格的亮度g i通过设定的公式进行计算得到清晰值gβ，其中β1、β2分别为设定的权重常数，其取值由本领域技术人员依据实际需求进行自行设置的，例如β1取值为0.43，β2取值为0.57；
26、s2-1-2：设定每种类型的冷却油分别对应一个初始参数，具体的初始参包括初始介电强度、初始粘度、初始导热率；提取冷却油的类型，并将其与设定的所有类型进行比对以匹配到对应的初始参数；具体的初始参包括初始介电强度、初始粘度、初始导热率，并将其记为qo、zo和yo；
27、s2-1-3：将清晰值gβ、介电强度q、粘度z、水含量w、导热率y、初始介电强度qo、初始粘度zo和初始导热率yo进行归一化处理并取其数值，对数值进行公式化计算分析得到油质系数σ，具体的计算公式为：
28、
29、其中λ1、λ2、λ3、λ4、λ5分别为设定的权重常数，其取值由本领域人员依据实际情况进行自行设置。
30、进一步的，若绕组温度大于或等于铁芯温度，则选取绕组温度作为传导温度；若绕组温度小于铁芯温度，则选取铁芯温度作为传导温度。
31、进一步的，依据热量状态值变化折线图对热量状态进行解析的具体过程如下：
32、计算相邻两个热点组成线段的斜率标记为热量斜率将相邻两个热点对应的热量状态值进行均值计算得到热量线段值记为将相邻两个热点对应的热量斜率和热量线段值进行数值化计算分析得到热比值具体的计算公式为：
33、
34、其中α3、α4、α5、α6分别为设定的权重常数，当热量斜率时，则热量线段值越大，热量斜率越大，则热比值越大；当热量斜率时，则上述公式的指数部位数值等于1，热比值随着热量线段值增大而增大；当热量斜率时，若热量线段值越大，则热比值越大；若热量斜率越小(即热量斜率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，包括：需求监测模块和散热控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，具体的微积分模型为：其中γ1、γ2和γ3分别为设定的比例系数、积分系数和微积分系数。
3.根据权利要求1所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，对变压器的散热需要进行监测分析，具体的监测分析的具体过程如下：
4.根据权利要求3所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，依据介质信息对冷却油的品质状态进行量化分析的具体过程如下：
5.根据权利要求4所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，若绕组温度大于或等于铁芯温度，则选取绕组温度作为传导温度；若绕组温度小于铁芯温度，则选取铁芯温度作为传导温度。
6.根据权利要求5所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，依据热量状态值变化折线图对热量状态进行解析的具体过程如下：
7.根据权利要求6所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，将各热比值进行进一步量化分析得到需求判断值，具体
8.根据权利要求1所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，还包括服务器；
9.根据权利要求8所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，在一个监测窗口内，采集在监测窗口内的各采集时刻的变压器信息和环境信息，但是一个监测窗口内，只采集一次介质信息，具体的监测窗口是技术人员依据实际需求进行自行设置的。
10.一种变压器辅助智能散热控制方法，其特征在于应用于如权利要求1-9中任一项所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，该方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，包括：需求监测模块和散热控制模块；
2.根据权利要求1所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，具体的微积分模型为：其中γ1、γ2和γ3分别为设定的比例系数、积分系数和微积分系数。
3.根据权利要求1所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，对变压器的散热需要进行监测分析，具体的监测分析的具体过程如下：
4.根据权利要求3所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，依据介质信息对冷却油的品质状态进行量化分析的具体过程如下：
5.根据权利要求4所述的一种变压器辅助智能散热控制系统，其特征在于，若绕组温度大于或等于铁芯温度，则选取绕组温度作为传导温度；若绕组温度小于铁芯温度，则选取铁芯温度作为传导温度。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：段卫平，唐中一，李洪海，王文杰，白秋产，陈良海，张敏，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。