油浸式電力變壓器負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載能力是重要的安全指標(biāo)和性能指標(biāo)，變壓器因負載能力受限或因過載故障停運均有可能引起電網(wǎng)大面積限電或停電，將造成較大經(jīng)濟損失和不良社會影響。本論文主要圍繞變壓器熱平衡計算方法、負載能力評估、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載潛力、提升變壓器運行經(jīng)濟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)值溫度場計算方法，仿真分析了變壓器設(shè)計參數(shù)、負載率、環(huán)境溫度、冷卻器運行狀態(tài)等對溫度場分布和熱點溫度的影響。
　　優(yōu)化了油浸式電力變壓器熱點溫度計算的關(guān)鍵參數(shù)。油浸式電力變壓器熱點溫度計算中，變壓器的型式、結(jié)構(gòu)參數(shù)等對計算結(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)，通過仿真計算并進行實際驗證優(yōu)化，提出了熱點溫

3、度計算參數(shù)的優(yōu)化建議和選取原則，有效提高了計算結(jié)果的精確度及動態(tài)特性。
　　提出了基于負荷趨勢預(yù)測的油浸式電力變壓器負載能力計算方法。分析了負載率、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。在對變壓器負荷趨勢進行預(yù)測的基礎(chǔ)上研究了變壓器負載能力的評估方法，實現(xiàn)了對變壓器過負荷能力及可持續(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行了仿真分析，綜合考慮頂層油溫、熱點溫度、負荷電流、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載能力進行在線評估的軟件系統(tǒng)。在計算變壓器溫度場與研究變壓器負載能力的基礎(chǔ)上，以變壓器設(shè)計參數(shù)、出廠溫升試驗結(jié)果及現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)等多源信息為輸入數(shù)據(jù)源，建立