油浸式電力變壓器負(fù)載能力在線評估及冷卻控制策略研究.pdf

1、油浸式電力變壓器負(fù)載能力是重要的安全指標(biāo)和性能指標(biāo)，變壓器因負(fù)載能力受限或因過載故障停運(yùn)均有可能引起電網(wǎng)大面積限電或停電，將造成較大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會影響。本論文主要圍繞變壓器熱平衡計(jì)算方法、負(fù)載能力評估、冷卻系統(tǒng)控制策略開展研究，以期充分挖掘和利用變壓器負(fù)載潛力、提升變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)水平和變壓器智能化水平。課題研究內(nèi)容和主要成果包括:
　　提出了基于有限元與有限體積法的油浸式電力變壓器溫度場計(jì)算方法。建立了油浸式電力變壓器溫度場與

2、流場數(shù)學(xué)模型，研究了變壓器內(nèi)部熱傳遞過程及適用的計(jì)算方法，提出了有限元與有限體積法相結(jié)合的混合數(shù)值溫度場計(jì)算方法，仿真分析了變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)、負(fù)載率、環(huán)境溫度、冷卻器運(yùn)行狀態(tài)等對溫度場分布和熱點(diǎn)溫度的影響。
　　優(yōu)化了油浸式電力變壓器熱點(diǎn)溫度計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)。油浸式電力變壓器熱點(diǎn)溫度計(jì)算中，變壓器的型式、結(jié)構(gòu)參數(shù)等對計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)特性等有較大影響，針對典型結(jié)構(gòu)變壓器的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，通過仿真計(jì)算并進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證優(yōu)化，提出了熱點(diǎn)溫

3、度計(jì)算參數(shù)的優(yōu)化建議和選取原則，有效提高了計(jì)算結(jié)果的精確度及動態(tài)特性。
　　提出了基于負(fù)荷趨勢預(yù)測的油浸式電力變壓器負(fù)載能力計(jì)算方法。分析了負(fù)載率、環(huán)境溫度等對油浸式電力變壓器內(nèi)部溫度分布的影響，造了頂層油溫最優(yōu)估計(jì)模型，將卡爾曼濾波的思想引入到頂層油溫預(yù)測。在對變壓器負(fù)荷趨勢進(jìn)行預(yù)測的基礎(chǔ)上研究了變壓器負(fù)載能力的評估方法，實(shí)現(xiàn)了對變壓器過負(fù)荷能力及可持續(xù)時間的動態(tài)評估。
　　提出了基于貝葉斯決策的油浸式電力變壓器冷卻系統(tǒng)智

4、能控制策略。對不同負(fù)載、環(huán)境溫度時冷卻控制策略對變壓器溫度場分布的影響進(jìn)行了仿真分析，綜合考慮頂層油溫、熱點(diǎn)溫度、負(fù)荷電流、鐵心接地電流、絕緣油色譜數(shù)據(jù)等因素，提出了基于貝葉斯決策的智能冷卻控制策略，并將其應(yīng)用于實(shí)際控制系統(tǒng)中，應(yīng)用效果良好。
　　開發(fā)了一套針對油浸式電力變壓器負(fù)載能力進(jìn)行在線評估的軟件系統(tǒng)。在計(jì)算變壓器溫度場與研究變壓器負(fù)載能力的基礎(chǔ)上，以變壓器設(shè)計(jì)參數(shù)、出廠溫升試驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)等多源信息為輸入數(shù)據(jù)源，建立