一种变压器的控制方法、装置、设备及储存介质与流程

本发明实施例涉及电力技术领域，尤其涉及一种变压器的控制方法、装置、设备及储存介质。

背景技术：

由供电线路过长，导致的用户侧电压过低，严重降低了用户用电体验，也给供电企业带来了很大困扰。

传统的电压质量检测，是用户反应用户侧的电压过低，供电部门才知道哪个台区的电压过低，然后供电所的运维人员去到现场，手动调节变压器的挡位开关来调节电压。这种人工调压方式需要做好停电计划，在停电的时候操作，工作效率低，增加了电力运维人员的工作量，且电压调节精度差；此外，变压器是安装在台架上，离高压线路近，存在高压作业的风险。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种变压器的控制方法、装置、设备及储存介质，以实现变压器电压质量的自动检测与调节，提升用户的用电体验，同时减轻电力运维人员的工作量，提高基层运维工作人员的安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种变压器的控制方法，包括：

当获取到用户的报文数据时，解析所述报文数据，以获取用户侧电压，并根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差；

根据所述用户侧电压误差，获取变压器侧电压误差，并根据所述变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量；

根据所述变压器的档位开关调节量，调节所述变压器的输电电压。

第二方面，本发明实施例还提供了一种变压器的控制装置，包括：

用户侧电压误差获取模块，用于当获取到用户的报文数据时，解析所述报文数据，以获取用户侧电压，并根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差；

变压器侧电压误差获取模块，用于根据所述用户侧电压误差，获取变压器侧电压误差，并根据所述变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量；

变压器输电电压调节模块，用于根据所述变压器的档位开关调节量，调节所述变压器的输电电压。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所述的变压器的控制方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的变压器的控制方法。

本发明实施例提供的技术方案，在获取到用户侧电压后，根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差和变压器侧电压误差，并根据变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量，以调节变压器的输电电压，实现了用户侧电压数据的反馈，使得当用户侧电压数据较低时，变压器侧可以及时获取准确的用户侧电压数值并及时作出调整，以及调节范围更广、精准度更高和低电压反馈速度更快的变压器电压自动调节，有效减轻了电力运维人员的工作量，提高了基层运维工作人员的安全性。

附图说明

图1a是本发明实施例一提供的一种变压器的控制方法的流程图；

图1b是本发明具体应用场景一提供的一种变压器的控制系统结构图；

图2是本发明实施例二所提供的一种变压器的控制装置的结构框图；

图3是本发明实施例三提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种变压器的控制方法的流程图，本实施例可适用于变压器运行状态的检测与电压质量的自动调节，该方法可以由本发明实施例中的变压器的控制装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现，并集成在变压器上，该方法具体包括如下步骤：

s110、当获取到用户的报文数据时，解析所述报文数据，以获取用户侧电压，并根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差。

用户侧电压，为输电线路远端用户电压，由于导线是由电阻组成的，根据串联分压的原理，输电线路越远，导线越长，在导线上产生的压降就会越多，而最后到达用户侧的导线末端较容易出现低电压的情况；用户侧电压如果过低，会出现家用电器电饭锅等启动不了或日光灯闪烁等现象，严重情况会造成家用电器烧坏，严重降低用户用电体检，也给供电企业带来困扰。

其中，根据用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差，即通过设置的基准电压，运用基准电压减去所获取的用户侧电压，以获取用户侧电压误差；若用户侧电压小于基准电压，则用户侧电压误差为正数；若用户侧电压大于基准电压，则用户侧电压误差为负数；例如，若当前基准电压为220伏，用户侧电压为200伏，则用户侧电压误差为20伏；若当前基准电压为220伏，用户侧电压为240伏，则用户侧电压误差为-20伏。

可选的，本发明实施例中，所述获取到用户的报文数据，包括：基于无线通信，获取用户的报文数据；其中，所述无线通信包括2g通信、3g通信、4g通信和/或5g通信；报文数据，是网络中交换与传输的数据单元，即站点一次性要发送的数据块，报文包含了将要发送的完整的数据信息，其长短不一致，长度不限且可变；报文交换系可以把一个报文数据发送到多个目的地，且在通信量大时仍然可以接收报文；2g通信、3g通信、4g通信和5g通信，分别是第二代、第三代、第四代和第五代移动通信技术，其中，移动通信(mobilecommunications)为沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式，是进行无线通信的现代化技术，在经过第一代、第二代、第三代、第四代移动通信技术的发展，目前已经发展到第五代移动通信技术，其具有极高带宽、超低通信延迟和高密度连接等优点。

对于用户报文数据的获取，可以通过上述移动通信技术，直接与用户侧的数据发送装置进行通信，以获取报文数据；还可以借助云端服务器获取，具体的，用户侧的数据获取装置(例如，传感器)，在获取到电压和电流等数据后，通过用户侧的数据发送装置将报文数据发送至云端服务器，并存储在云端服务器中，变压器则通过云端服务器获取该报文数据。其中，云端服务器使用的云计算，整合了计算、软件、网络、存储等多个方面，将资源进行整合、优化，具有弹性强、可伸缩等优点，从而能创造出更多的价值，而传统服务器互相独立，不能整合资源，而且也不便于更改配置。

可选的，本发明实施例中，电网主站通过云端服务器，获取用户的报文数据，解析所述报文数据，以获取变压器运行数据、并以图形化方式将所述变压器运行数据显示在显示屏幕上；所述变压器运行数据，包括：变压器运行电压、运行电流、负荷率和/或运行温度数据。当变压器运行数据超出预设范围时，变压器会向电网主站发送报警信息，电网主站在获取到报警信息后，可执行关闭对应变压器的操作，并启用备用变压器。例如，设定变压器运行最高温度为80摄氏度，若变压器实际温度一旦超过该最高温度，变压器立即发送报警信息，或者提前发送告警信息。

s120、根据所述用户侧电压误差，获取变压器侧电压误差，并根据所述变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量。

可选的，本发明实施例中，所述根据所述用户侧电压误差，获取变压器侧电压误差，包括：据所述用户侧电压误差，以及预设pid运算规则，获取变压器侧电压误差。pid是三种纠正算法组合的简称，由比例单元(p)、积分单元(i)、微分单元(d)组合而成，pid算法中的每个单元完成不同的任务，分别对系统造成不同的影响，可以同时使用三个单元(pid)，也可以拆分组合使用(pi或者pd)；预设pid运算规则，描述了变压器的输电电压与用户侧电压的计算规则，由于输电线路在输电过程中，电流会产生热损耗，因此，通常变压器将电压进行升压处理，以保证在相同输电功率下，减少电流数值，进而减少输电过程的热损耗，因此，变压器端的输电电压会远大于用户侧电压，例如，输电距离在小于6公里时，变压器通常采用0.4千伏的电压输电；因此，通过预设pid运算规则，根据获取到的用户侧电压误差，可以获取到变压器侧输电电压的误差，进而根据变压器侧电压误差，获取变压器的档位开关调节量，其中，变压器侧电压误差，即所需调节的电压量，根据所需调节的电压量，可确定变压器的档位开关调节角度，同时根据所需调节电压量的正负，可得到变压器的档位开关调节方向；例如，变压器输出电压为0.4千伏，当前用户侧电压为200伏，用户侧距离变压器距离为10千米，若基准电压为220伏，则当前用户侧电压误差为20伏，通过pid运算得出变压器侧电压误差为40伏，则对于变压器侧需调整量，即为40伏；假设变压器的档位开关一度代表10伏，则对应变压器的档位开关调节量为4度。

s130、根据所述变压器的档位开关调节量，调节所述变压器的输电电压。

可选的，本发明实施例中，所述根据所述变压器的档位开关调节量，调节所述变压器的输电电压，包括：根据所述变压器的档位开关调节量，获取控制脉冲，并通过所述控制脉冲，驱动伺服电机，以使所述伺服电机带动所述变压器的档位开关旋转；其中，伺服电机，是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，可控制速度，位置精度非常准确，转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中作执行元件，具有机电时间常数小、线性度高和转动平顺的优点；根据变压器的档位开关调节量，获取控制脉冲数量，本申请中，一个控制脉冲对与伺服电机转动一圈；伺服电机与变压器的档位开关连接，其转动将带动变压器的档位开关旋转，由此，实现对变压器的档位开关的控制；变压器的输电电压，为变压器针对该用户侧的输出电压，并不是变压器的总输出电压。本申请针对需要进行电压调节的用户侧电压进行调节，避免了对变压器所有输出电压的整体调节，实现了对变压器设备的精准控制，同时减少了不必要的资源浪费。

可选的，本发明实施例中，监测所述变压器的运行温度，若所述变压器的运行温度大于预设温度阈值，则向所述电网主站发送温度预警，其中，顶层油温度规定限值，对自冷和风冷却式变压器为95摄氏度，为防止变压器油老化过速，通常按降低10摄氏度，即不超过85摄氏度控制，各运行单位设置80摄氏度报警；对强油循环变压器为85摄氏度，通常按降低10摄氏度，即不超过75摄氏度控制，各运行单位设置70摄氏度报警；绕组温度规定限值，如果变压器设置有绕组温度计，绕组温度计显示的温度是变压器绕组的最热部分温度，绕组温度规定的最高限值为100摄氏度(一般绕组温度比油顶层温度高15摄氏度，如果油顶层温度按85摄氏度限值控制，绕组温度则按100摄氏度限值控制)，通常设置95摄氏度报警；例如，设置当前预设温度阈值为70摄氏度，即若变压器的运行温度大于70摄氏度，则向电网主站发送温度预警，电网主站可判断是否执行关闭该变压器，并启用备用变压器。

可选的，本发明实施例中，监测所述变压器的运行电压和运行电流，以获取运行功率，并根据所述变压器的额定容量，获取所述变压器的运行负荷率；若所述运行负荷率超过预设负荷阈值，则向电网主站发送负荷预警。其中，变压器的运行电压和运行电流，为变压器输出的总电压和总电流；例如，变压器的运行电压为u，运行电流为i，则变压器运行功率为p＝ui；变压器的额定容量，为在变压器名牌上规定的容量，是指分接开关位于主分接，是额定空载电压、额定电流与相应的相系数的乘积；变压器的运行负荷率，为一定时间内，变压器平均输出的视在功率与变压器额定容量之比；由此，可获取对应变压器的运行负荷率。

本发明实施例提供的技术方案，在获取到用户侧电压后，根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差和变压器侧电压误差，并根据变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量，以调节变压器的输电电压，实现了用户侧电压数据的反馈，使得当用户侧电压数据较低时，变压器侧可以及时获取准确的用户侧电压数值并及时作出调整，以及调节范围更广、精准度更高和低电压反馈速度更快的变压器电压自动调节，有效减轻了电力运维人员的工作量，提高了基层运维工作人员的安全性。

具体应用场景一

图1b是本发明具体应用场景一提供的一种变压器的控制系统结构图，在本应用场景中，发送端获取用户侧电压和电流数据，并对数据进行编码就行传输，同时接收端对接收报文数据进行解码和数据处理，并通过调节装置实现电压调节，具体的，该系统包括：

数据获取模块101，包括电压检测单元和电流检测单元，安装在变压器台区的供电线路的末端，并联接入线路，分别用于测量用户侧电压和电流数据；

变压器温度数据获取模块102，用于获取变压器温度数据，并通过内置无线发射模块103，将获取变压器温度数据发送至云端服务器；

变压器负荷率检测模块104，用于根据变压器运行电压和电流，获得运行功率，通过与变压器额定的容量进行运算得出变压器的负荷率，并将其发送至云端网络模块；

a/d转换模块105，用于将数据获取模块101获取的电压和/或电流模拟信号数据转换成数字信号数据；

发送端中央处理模块106，将a/d转换模块105转换成的数字信号数据进行加工处理，形成5g通信模块能够传送的报文数据；

5g通信模块107，用于将发送端中央处理模块106形成的用于传输的报文数据传输至云端服务器；

云端网络模块108，用于储存5g通信模块107传输的报文数据、无线发射模块发送的温度数据和变压器负荷率数据；

信号接收模块109，用于从云端网络模块接收5g通信模块传输的报文数据；

接收端中央处理模块110，用于对接收到的报文数据进行加工处理，解析译码，跟基准电压值进行比较，进行pid的逻辑运算处理，得出变压器侧电压误差，进一步计算出变压器的档位开关调节量；

调节模块111，用于将接收端中央处理模块206计算出的变压器的档位开关调节量转换成相应的控制量(脉冲)，微调量的大小，再发送给执行模块；

执行模块112，与变压器的挡位开关相连接，用于根据调节模块的脉冲控制量大小，驱动伺服转动，进一步带动变压器挡位开关旋转；

变压器的挡位开关模块113，与执行模块起配合使用，顺时针旋转为电压升高，逆时针旋转为降压，通过执行模块带动变压器的开关挡位来进一步控制变压器的电压大小；

电网监控主站显示模块114，用于获取云端网络模块存储的变压器运行温度的数据、变压器负荷率、用户侧电压和电流大小等数据，并通过图形化的方式显示在电脑的大屏幕上。

本发明实施例通过在云端网络对获取的传感数据进行存储，使得电网监控主站可以实时获取用户侧电压、电流数据，以及变压器运行状态数据，方便运维人员知道变压器运行情况，进一步采取相应的运维方式，此外，采用本申请的电压调节方式，实现了调节范围更广、精准度更高和更加平滑的变压器电压自动调节，有效减轻了电力运维人员的工作量，提高了基层运维工作人员的安全性。

实施例二

图2是本发明实施例二所提供的一种变压器的控制装置的结构框图，该装置具体包括：用户侧电压误差获取模块210、变压器侧电压误差获取模块220和变压器输电电压调节模块230。

用户侧电压误差获取模块210，用于当获取到用户的报文数据时，解析所述报文数据，以获取用户侧电压，并根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差；

变压器侧电压误差获取模块220，用于根据所述用户侧电压误差，获取变压器侧电压误差，并根据所述变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量；

变压器输电电压调节模块230，用于根据所述变压器的档位开关调节量，调节所述变压器的输电电压。

本发明实施例提供的技术方案，在获取到用户侧电压后，根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差和变压器侧电压误差，并根据变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量，以调节变压器的输电电压，实现了用户侧电压数据的反馈，使得当用户侧电压数据较低时，变压器侧可以及时获取准确的用户侧电压数值并及时作出调整，以及调节范围更广、精准度更高和更加平滑的变压器电压自动调节，有效减轻了电力运维人员的工作量，提高了基层运维工作人员的安全性。

可选的，在上述技术方案的基础上，所述用户侧电压误差获取模块210，具体用于基于无线通信，获取用户的报文数据；其中，所述无线通信包括2g通信、3g通信、4g通信和/或5g通信。

可选的，在上述技术方案的基础上，所述变压器的控制装置，还包括：

温度预警发送模块，用于监测所述变压器的运行温度，若所述变压器的运行温度大于预设温度阈值，则向所述电网主站发送温度预警。

可选的，在上述技术方案的基础上，所述变压器的控制装置，还包括：

运行负荷率获取模块，用于监测所述变压器的运行电压和运行电流，以获取运行功率，并根据所述变压器的额定容量，获取所述变压器的运行负荷率；

负荷预警发送模块，用于若所述运行负荷率超过预设负荷阈值，则向电网主站发送负荷预警。

可选的，在上述技术方案的基础上，所述变压器侧电压误差获取模块220，具体用于根据所述用户侧电压误差，以及预设pid运算规则，获取变压器侧电压误差。

可选的，在上述技术方案的基础上，所述变压器输电电压调节模块230，具体用于根据所述变压器的档位开关调节量，获取控制脉冲，并通过所述控制脉冲，驱动伺服电机，以使所述伺服电机带动所述变压器的档位开关旋转。

可选的，在上述技术方案的基础上，所述用户侧电压误差获取模块210，具体还用于通过云端服务器，获取用户的报文数据。

上述装置可执行本发明任意实施例所提供的网关设备的通信方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例提供的方法。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备12的框图。图3显示的设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图3所示，设备12以通用计算设备的形式表现。设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。

设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图中未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom，dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备12交互的设备通信，和/或与使得该设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且，设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明任意实施例提供的变压器的控制方法。也即：当获取到用户的报文数据时，解析所述报文数据，以获取用户侧电压，并根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差；根据所述用户侧电压误差，获取变压器侧电压误差，并根据所述变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量；根据所述变压器的档位开关调节量，调节所述变压器的输电电压。

实施例四

本发明实施例四还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的变压器的控制方法；该方法包括：

当获取到用户的报文数据时，解析所述报文数据，以获取用户侧电压，并根据所述用户侧电压以及基准电压，获取用户侧电压误差；

根据所述用户侧电压误差，获取变压器侧电压误差，并根据所述变压器侧电压误差，获取所述变压器的档位开关调节量；

根据所述变压器的档位开关调节量，调节所述变压器的输电电压。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。