一种实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置及方法与流程

1.本技术涉及电网中的电力元件的实时监控和预警领域，尤其涉及一种实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置及方法。


背景技术：

2.随着我国工业经济的快速发展，对电力需求高速增长，电力的可靠供应的要求也日益增加。因此需要对电网中的元件进行实时的监控和预警。
3.电力变压器作为组成电网的重要元件之一，在电网的安全可靠供电中提供了及其重要的作用。然而，由于电网的高速发展和快速覆盖，近年来，国内外多次发生电力变压器短路损坏，影响电网供电的可靠性，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。
4.在电力变压器抗短路校核方面，国内外学者展开了大量的研究，但是研究成果主要集中在设计阶段，对在运电力变压器抗短路能力的校核方面存在不足。
5.因此，在电网运行中，亟需找到一种能够实时预测电网在运电力变压器短路电流的装置，对电力变压器进行监控，结合设计开展短路校核，保证电力变压器的安全稳定运行。


技术实现要素：

6.针对上述问题，本技术提供一种实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置，包括变电站潮流监测装置，变电站进线阻抗计算装置和变压器短路电路预测装置。
7.所述变电站潮流监测装置与变电站实时功率检测系统连接。
8.所述变电站进线阻抗计算装置的信号输入端与变电站实时功率检测系统连接。
9.所述变压器短路电流预测装置信号输入端连接到变电站进线阻抗计算装置的信号输出端。
10.所述变压器短路电路预测装置的信号输出端连接到计算机。
11.可选的，变电站潮流监测装置，用于获取变压器各测潮流情况；变电站进线阻抗计算装置，用于根据进线传输的电压、电流、功率，获取线路阻抗和系统阻抗；变压器短路电流预测装置，用于根据系统阻抗和变压器阻抗，得到短路电流。
12.为了实现对电力变压器短路电流的实时监控，本技术还提供一种基于实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置的预测方法，包括以下步骤：
13.根据变压器的运行和电源点接入方式，计算不同工况下，变压器的短路阻抗值；
14.变电站潮流监测装置获取各条线路点电路参数，包括功率、电压相角偏差和电压，并将电路参数传输到变电站进线阻抗计算装置；
15.变电站极限阻抗计算装置根据获取的电路参数，计算线路的阻抗，并根据每条线的阻抗计算多条线并联后的系统阻抗，并发送到变压器短路电路预测装置；
16.变压器短路电路预测装置接收到系统阻抗数据，根据变压器的工况计算变压器阻抗，结合系统运行电压，实时计算变压器的预测短路电流值。
17.可选的，所述线路阻抗的计算公式为，
[0018][0019]
其中，u1、u2为线路的两侧电压，p为传输功率，x为线路阻抗，δ为电压相角偏差。
[0020]
可选的，所述系统阻抗可根据多条线路等值计算，若线路串联，则所述系统阻抗等于各线路阻抗相加，若线路并联，则所述系统阻抗的倒数等于各线路阻抗的倒数相加。
[0021]
可选的，所述变压器的短路电流值预测公式为，
[0022]
i＝u/(x
系统
+x
变压器
)；
[0023]
其中u为系统运行电压，x
系统
为系统阻抗值，x
变压器
为变压器阻抗值。
[0024]
可选的，所述变压器阻抗计算方法如下；
[0025]
根据变压器的运行状态，构建低压侧短路时变压器的阻抗等值电路图，根据变压器的阻抗等值电路图，计算变压器不同工况情况下的短路阻抗值。
[0026]
为了对不同运行工况下的电力变压器的阻抗进行精确计算，本技术中的变压器阻抗计算方法如下，
[0027]
根据变压器的运行状态，构建低压侧短路时变压器的阻抗等值电路图，根据变压器的阻抗等值电路图，计算变压器不同工况情况下的短路阻抗值。
[0028]
本技术中，通过实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置，实时监测电网中变压器电路参数，并计算变压器的短路电流的预测值，对变压器的短路电流进行实时预测，并进行监控，提前发现问题，保证变压器的安全稳定运行。
[0029]
同时，针对不同工况下的变压器，通过等值电路图，分别计算变压器的短路电流，确保监测的准确，进一步提高监测和预警的精确性。
[0030]
因此，对变压器的在于变压器短路电流进行实时监测，结合设计校核实时进行短路校核，可以进一步的确保变压器的运行稳定，降低由于短路引起变压器损坏的概率，提高电网供电的可靠性，防止造成经济损失和不良的社会影响。
附图说明
[0031]
为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]
图1为本技术实施例提供的预测电网在运变压器短路电流的装置连接关系图；
[0033]
图2为本技术实施例提供的三绕组变压器高压供电低压短路时阻抗等值电路图；
[0034]
图3为本技术实施例提供的三绕组变压器高、中压供电低压短路时阻抗等值电路图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]
参见图1，为本技术实施例提供的预测电网在运变压器短路电流的装置连接关系图。
[0037]
本技术提供一种实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置，主要由变电站潮流监测装置，变电站进线阻抗计算装置和变压器短路电路预测装置组成，
[0038]
其中，变电站潮流监测装置连接到变压器的电流输入端和电流输出端，用于获取变压器各测潮流情况。
[0039]
变电站进线阻抗计算装置的信号输入端连接点变电站潮流监测装置的信号输出端，根据进线传输的电压、电流、功率，计算线路阻抗和系统阻抗。
[0040]
变压器短路电流预测装置信号输入端连接到变电站进线阻抗计算装置的信号输出端，根据系统阻抗和变压器阻抗，计算短路电流。
[0041]
变压器短路电路预测装置的信号输出端连接到计算机，用于将计算得到的变压器短路电流传输到计算机中，对变压器进行实时的监测和预警。
[0042]
为了实现对电力变压器短路电流的实时监控，本技术实施例还提供一种基于实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置的预测方法，包括以下步骤：
[0043]
步骤一：根据变压器的运行和电源点接入方式，计算不同在工况条件下，在运变压器的短路阻抗值；
[0044]
步骤二：变电站潮流监测装置获取各条线路中的电路参数，电路参数包括功率、电压相角偏差和电压等数据，并将电路参数传输到变电站进线阻抗计算装置；
[0045]
步骤三：变电站极限阻抗计算装置根据获取的各个电路参数，计算线路的阻抗，根据每条线的阻抗计算多条线并联后的系统阻抗，并发送到变压器短路电路预测装置；
[0046]
步骤四：变压器短路电路预测装置接收到系统阻抗数据，根据变压器的工况计算变压器阻抗，结合系统运行电压，实时计算变压器的预测短路电流值。
[0047]
步骤二中，线路阻抗的计算公式为，
[0048][0049]
其中，u1、u2为线路的两侧电压，p为传输功率，x为线路阻抗，δ为电压相角偏差。
[0050]
步骤三中，若线路串联，则所述系统阻抗等于各线路阻抗相加，若线路并联，则所述系统阻抗的倒数等于各线路阻抗的倒数相加。
[0051]
步骤四中，变压器的短路电流值预测公式为，
[0052]
i＝u/(x
系统
+x
变压器
)；
[0053]
其中u为系统运行电压，x
系统
为系统阻抗值，x
变压器
为变压器阻抗值。
[0054]
为了对不同运行工况下的电力变压器的阻抗进行精确计算，本技术中的变压器阻抗计算方法如下，
[0055]
根据变压器的运行状态，构建低压侧短路时变压器的阻抗等值电路图，根据变压器的阻抗等值电路图，计算变压器不同工况情况下的短路阻抗值。
[0056]
本技术实施例中，通过实时预测电网在运变压器短路电流的预测装置，实时监测电网中变压器电路参数，并计算变压器的短路电流的预测值，对变压器的短路电流进行实时预测，并进行监控，提前发现问题，保证变压器的安全稳定运行。
[0057]
同时，针对不同工况下的变压器，通过等值电路图，分别计算变压器的短路电流，
确保监测的准确，进一步提高监测和预警的精确性。
[0058]
因此，对变压器的在于变压器短路电流进行实时监测，结合设计校核实时进行短路校核，可以进一步的确保变压器的运行稳定，降低由于短路引起变压器损坏的概率，提高电网供电的可靠性，防止造成经济损失和不良的社会影响。
[0059]
实施例一：
[0060]
在实际使用过程中，将变电站潮流监测装置安装到变电站的电力变压器上，其中，变电站潮流监测装置连接到变压器的电流输入端和电流输出端，变电站进线阻抗计算装置的信号输入端连接点变电站潮流监测装置的信号输出端，变压器短路电流预测装置信号输入端连接到变电站进线阻抗计算装置的信号输出端，变压器短路电路预测装置的信号输出端连接到计算机，用于将计算得到的变压器短路电流传输到计算机中。
[0061]
连接完成后，变电站潮流监测装置实时监测在运变压器的功率、电压相角偏差和电压等数据，并将数据实时传送到变电站进线阻抗计算装置。
[0062]
变电站进线阻抗计算装置接收到有变电站潮流监测装置传输过来的在运变压器的电路参数后，代入线路阻抗计算公式分别计算每条线路的阻抗，并根据每条线路的阻抗计算你多条线路并联后的系统阻抗；
[0063]
同时，根据每个变压器的工作状态，计算不同工况条件下在运变压器的短路阻抗值。在运变压器的短路阻抗计算方式为，
[0064]
构建低压侧短路时变压器的阻抗等值电路图，根据变压器的阻抗等值电路图，计算变压器不同工况情况下的短路阻抗值。
[0065]
当三绕组变压器运行中仅有高压侧有电源点接入，中低亚侧接负荷，则低压侧短路变压器的等值电路图如图2所示，其中，lv为低压绕组，hv为高压绕组。
[0066]
当三绕组变压器运行中高中压侧有电源点接入，低压侧接负荷，则低压侧短路变压器的等值电路图如图3所示，其中，lv为低压绕组，mv为中压绕组，hv为高压绕组。
[0067]
计算完成后，将系统阻抗和在运变压器短路阻抗结果传输到变压器短路电路预测装置，变压器短路电路预测装置接收到系统阻抗数据，根据变压器的工况计算变压器阻抗，结合系统运行电压，代入公式i＝u/(x
系统
+x
变压器
)。实时计算变压器的预测短路电流值。
[0068]
以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。