变压器经济运行研究
摘 要变压器经济运行即在一定负荷下，通过优化变压器的运行方式，以确定最佳负荷频率和合理的变压器状态来实现最经济的运行。在电力系统中，变压器是重要的组成部分，电力系统运行会产生较大的能量损耗，其中变压器的损耗占大多数，所以提高变压器的经济运行的经济性，提高供电可靠性，节约电能实现节电增效，并且全方位开展变压器经济运行是实现电力系统经济运行的重要内容。本文着重研究变压器经济运行优化调度问题。求解变压器损耗问题的过程中，通过引入了潮流计算，针对研究变压器各种运行方式下损耗计算的方案，构造出了单时段变压器经济运行优化调度方案问题的数学模型，应用牛顿—拉夫逊潮流算法求解该问题，并利用matlab编程给出了求解具体过程。基于理论分析，通过单时段变压器经济运行研究，指出变压器经济投切的适当时机，使变压器运行方式得到优化。运行结果表明，该方法可以有效地降低变压器的功率损耗，具有较好的经济效益。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本课题的研究内容 3
第二章 变压器经济运行的基本理论 4
2.1变压器经济运行概念 4
2.2变压器的结构、原理和分类 4
2.3现有的研究变压器经济运行方法 5
2.4本章小结 6
第三章 单时段变压器经济运行 7
3.1前言 7
3.2基于潮流计算的单时段变压器经济运行 7
3.3潮流计算中变压器的处理方法 12
3.4本章小结 15
第四章 算例分析 16
4.1算例 16
4.2matlab仿真 18
4.3潮流算法计算结果 19
4.4该系统5小时的负荷数值 19
4.5结论 21
4.6本章小结 22
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
附录 26
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
变压器是电力系统的主要器件之一，在输送电能的同时也会消耗能量，变压器消耗能量，达到了
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
90%，现如今电网中变压器大量的广泛应用，加上我们的高能源消耗仍然需要电力变压器并列运行，本身消耗十分惊人。不仅如此，在配电电网的损耗中，变压器损耗仍然占绝大多数部分，故研究如何减少变压器能功率消耗，已成为一个重要的问题。变压器的经济运行是要让变压器能够安全运行同时保证变压器传输的电量保持不变的情况下，选择优化的运行方式以及合理改善运行条件以达到变压器的经济运行。
电力系统的首要任务是确保电网的安全运行和传输。因为变压器是变电站中最主要的耗能设备，所以在研究变电站的经济运行方式中，变压器是否达到经济运行非常重要。通俗地说变压器从发电到供电再到用电的过程，经历了变压器三到四次的变压转换。变压器在运行过程中，其会产生功率损耗，因为变压器的数量和容量比较大，所以变压器在运行过程中电能的功率损耗约占整个电力系统损耗总量的百分三十五。因此在电力系统中变压器的经济运行是电网经济的主要部分，而且经济运行降低了系统功率损耗，提高了传输效率。
在当今的电网行业，业界研究的热点为如何保证电力系统的高效低耗运行，要想实现这个目标就要从降低各个环节的功率损耗，保障电力系统以损耗较低的模式运行做起。分析整个电力系统的损耗发现，变压器损耗占了相当大的比例，因此为了提高整个系统运行的效率和降低成本，研究变压器的运行方式，找到一种更合适的方式保障系统的经济运行是很有必要的。
1.2国内外研究现状
1.2.1变压器经济运行
我国国家技术监督局在1992年5月颁布了GB/T 134621992[7]，也就是《共矿企业电力变压器经济运行导则》，该标准主要规定了如何选择用电单位，怎么管理和计算变压器的经济运行方式等。在该导则中，有一项非常明确的规定：在选择主变时，要优先选用用电单位提供的备用主变中功耗最小的那个投入运行；优化改善功率因数和负荷因数以确保安全在首选运行部分变压器、理性和经济运行的经济区域；对变压器进行更新、变化和转换的前提必须是确保安全操作的情况下进行，以实现经济运行。如果出现多个主变电站并行运行的情况，要对各个主变压器进行一个重新组合，找出最佳方案，再可以考虑实际负荷的影响。在确定可以安全施工的前提下，可以将负载较轻的主变从单独供电的供电模式变成公用供电。近些年来，我国一直在大力推广应用节能型变压器，这些政策在《节约用电管理办法》中有明确的体现。由于旧的标准已经不太适应节能低耗的要求，因此在对1992年的国标GB/T 134621992[16]修订后，中国国家标准化委员会和国家质量监督检验检疫总局于2008年5月公布了修订后的新国标GB/T 134622008[5]，即《电力变压器经济运行》，该国标于当年11月正式投入使用。在新国标中主要增加的内容为：1.规定了电力变压器经济运行的技术要求以及原则；2.明确了要想实现经济运行模式应该用什么样的计算方法并提出了管理要求[2]。
1.2.2变压器经济运行控制系统
变压器在正常运行的电力系统要通过正常的方式转变其运行方式，而不是通过设定的故障状态下启动的应急转换来实现。在电力系统中，外界因素会对负荷产生不同程度的影响，而实际负荷又会随着不同条件的变化再次产生变化，要想确定变压器的运行方式就一定要明确在实际工作中，变压器承受的负荷情况。
在实际工作中，变压器主要通过三个步骤实现其运行方式的转变：1.安装在变压器上的各种仪表搜集变压器的实际负荷，将参数传递到变压器经济运行参数表中，参数表自行根据技术人员提供的变压器参数以及经济运行的条件进行分析，得出何种经济运行方式更适合变压器；2.技术人员需要充分考虑实际操作中的客观因素，分析参数表提供的变压器经济运行方式是否符合现在的情况，如果可行，技术人员给出转换方案；3.变压器自动转变其经济运行方式。上面描述的是以往实际操作中经常用到的转换变压器运行方式的方法，但是这种模式存在一定的缺陷，具体表现为：1）因为仪表本身会存在一定的采集误差，而现实环境会影响仪表采集数据的精确性，进而影响采集的变压器符合的精度；2）要想转变变压器的运行方式，值班人员的操作是很重要的，容易出现判断失误或者人为因素造成的误差，这就要求值班人员有很高的专业素养。并且，变压器是一直持续工作的，如果变压器的负荷在24小时之内出现了剧烈的变化，且变化非常频繁，那么值班人员的工作量就会大大增加，并且值班人员也很难迅速根据机器提供的参数判断出适合变压器运行的经济方式，极有可能造成没有在最恰当的实际将变压器切换到最佳的经济运行方式上去。
文献[8]针对变压器短时间内因为负荷波动较大而造成频繁切换变压器，为了解决影响变压器安全经济运行的问题，最明显的改进就是在设计变压器时加入了安全约束条件：1)首先采集负荷数据至少三到四次，将采集到的数据传入变压器中进行归纳计算；2)将数据传入到投切程序中，对数据进行判断后如果确定了经济运行方式和前面的相同，那么就可以启动投切程序，不过投切次数是有限制的，投切次数一定要低于变压器现场规定的安全运行；3)详细记录每次变压器的投切状况信息。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本课题的研究内容 3
第二章 变压器经济运行的基本理论 4
2.1变压器经济运行概念 4
2.2变压器的结构、原理和分类 4
2.3现有的研究变压器经济运行方法 5
2.4本章小结 6
第三章 单时段变压器经济运行 7
3.1前言 7
3.2基于潮流计算的单时段变压器经济运行 7
3.3潮流计算中变压器的处理方法 12
3.4本章小结 15
第四章 算例分析 16
4.1算例 16
4.2matlab仿真 18
4.3潮流算法计算结果 19
4.4该系统5小时的负荷数值 19
4.5结论 21
4.6本章小结 22
结束语 23
致谢 24
参考文献 25
附录 26
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
变压器是电力系统的主要器件之一，在输送电能的同时也会消耗能量，变压器消耗能量，达到了
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
90%，现如今电网中变压器大量的广泛应用，加上我们的高能源消耗仍然需要电力变压器并列运行，本身消耗十分惊人。不仅如此，在配电电网的损耗中，变压器损耗仍然占绝大多数部分，故研究如何减少变压器能功率消耗，已成为一个重要的问题。变压器的经济运行是要让变压器能够安全运行同时保证变压器传输的电量保持不变的情况下，选择优化的运行方式以及合理改善运行条件以达到变压器的经济运行。
电力系统的首要任务是确保电网的安全运行和传输。因为变压器是变电站中最主要的耗能设备，所以在研究变电站的经济运行方式中，变压器是否达到经济运行非常重要。通俗地说变压器从发电到供电再到用电的过程，经历了变压器三到四次的变压转换。变压器在运行过程中，其会产生功率损耗，因为变压器的数量和容量比较大，所以变压器在运行过程中电能的功率损耗约占整个电力系统损耗总量的百分三十五。因此在电力系统中变压器的经济运行是电网经济的主要部分，而且经济运行降低了系统功率损耗，提高了传输效率。
在当今的电网行业，业界研究的热点为如何保证电力系统的高效低耗运行，要想实现这个目标就要从降低各个环节的功率损耗，保障电力系统以损耗较低的模式运行做起。分析整个电力系统的损耗发现，变压器损耗占了相当大的比例，因此为了提高整个系统运行的效率和降低成本，研究变压器的运行方式，找到一种更合适的方式保障系统的经济运行是很有必要的。
1.2国内外研究现状
1.2.1变压器经济运行
我国国家技术监督局在1992年5月颁布了GB/T 134621992[7]，也就是《共矿企业电力变压器经济运行导则》，该标准主要规定了如何选择用电单位，怎么管理和计算变压器的经济运行方式等。在该导则中，有一项非常明确的规定：在选择主变时，要优先选用用电单位提供的备用主变中功耗最小的那个投入运行；优化改善功率因数和负荷因数以确保安全在首选运行部分变压器、理性和经济运行的经济区域；对变压器进行更新、变化和转换的前提必须是确保安全操作的情况下进行，以实现经济运行。如果出现多个主变电站并行运行的情况，要对各个主变压器进行一个重新组合，找出最佳方案，再可以考虑实际负荷的影响。在确定可以安全施工的前提下，可以将负载较轻的主变从单独供电的供电模式变成公用供电。近些年来，我国一直在大力推广应用节能型变压器，这些政策在《节约用电管理办法》中有明确的体现。由于旧的标准已经不太适应节能低耗的要求，因此在对1992年的国标GB/T 134621992[16]修订后，中国国家标准化委员会和国家质量监督检验检疫总局于2008年5月公布了修订后的新国标GB/T 134622008[5]，即《电力变压器经济运行》，该国标于当年11月正式投入使用。在新国标中主要增加的内容为：1.规定了电力变压器经济运行的技术要求以及原则；2.明确了要想实现经济运行模式应该用什么样的计算方法并提出了管理要求[2]。
1.2.2变压器经济运行控制系统
变压器在正常运行的电力系统要通过正常的方式转变其运行方式，而不是通过设定的故障状态下启动的应急转换来实现。在电力系统中，外界因素会对负荷产生不同程度的影响，而实际负荷又会随着不同条件的变化再次产生变化，要想确定变压器的运行方式就一定要明确在实际工作中，变压器承受的负荷情况。
在实际工作中，变压器主要通过三个步骤实现其运行方式的转变：1.安装在变压器上的各种仪表搜集变压器的实际负荷，将参数传递到变压器经济运行参数表中，参数表自行根据技术人员提供的变压器参数以及经济运行的条件进行分析，得出何种经济运行方式更适合变压器；2.技术人员需要充分考虑实际操作中的客观因素，分析参数表提供的变压器经济运行方式是否符合现在的情况，如果可行，技术人员给出转换方案；3.变压器自动转变其经济运行方式。上面描述的是以往实际操作中经常用到的转换变压器运行方式的方法，但是这种模式存在一定的缺陷，具体表现为：1）因为仪表本身会存在一定的采集误差，而现实环境会影响仪表采集数据的精确性，进而影响采集的变压器符合的精度；2）要想转变变压器的运行方式，值班人员的操作是很重要的，容易出现判断失误或者人为因素造成的误差，这就要求值班人员有很高的专业素养。并且，变压器是一直持续工作的，如果变压器的负荷在24小时之内出现了剧烈的变化，且变化非常频繁，那么值班人员的工作量就会大大增加，并且值班人员也很难迅速根据机器提供的参数判断出适合变压器运行的经济方式，极有可能造成没有在最恰当的实际将变压器切换到最佳的经济运行方式上去。
文献[8]针对变压器短时间内因为负荷波动较大而造成频繁切换变压器，为了解决影响变压器安全经济运行的问题，最明显的改进就是在设计变压器时加入了安全约束条件：1)首先采集负荷数据至少三到四次，将采集到的数据传入变压器中进行归纳计算；2)将数据传入到投切程序中，对数据进行判断后如果确定了经济运行方式和前面的相同，那么就可以启动投切程序，不过投切次数是有限制的，投切次数一定要低于变压器现场规定的安全运行；3)详细记录每次变压器的投切状况信息。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2877.html
