[发明专利]基于人工智能技术的变压器短期过载能力评估系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种变压器短期过载能力评估系统，属于电力系统变电站中电力变压器的辅助运行设备，特别涉及一种基于人工智能技术的变压器短期过载能力评估系统。

背景技术

随着国民经济的迅速发展电力供应需求日益加大。充分利用现有设备，挖掘输电系统的潜能，有着非常大意义。目前输电系统的运行温度已经适当被提高。变压器作为输电系统的瓶颈，是一个关键的环节。变压器的绝缘性能、寿命与绕组最高热点温度有关，但目前变压器运行限额却以平均温度来推算，而变压器绕组最高热点温度与平均温度之差值随变压器的结构和冷却方式而异。如按平均温度来推算运行限额，有可能造成变压器过载(内部绕组局部过热)而缩短变压器使用年限，另一方面会负载不足造成浪费。

国际电工委员会推荐的油浸式电力变压器绕组热点计算公式(公认的经典方法、国标模型)，是通过计算各种关键参数和变压器负载电流值来计算绕组热点温度。这两个模型只是概括当前变压器的温度计算的共性。随着变压器种类的多样化，而且温升计算与变压器的制造工艺有很大的关系。所以不同变压器绕组热点温度的计算也发生了很大差别。该模型不能直接引用。

目前涉及电力变压器过载评估的专利文献，例如申请号为201010301247.9的一种判断换流变压器过载的控制方法的发明专利申请，涉及一种用于直流输变电中判断换流变压器是否过载的控制方法。然而，该专利的主要技术方案在于引入冷却器运行因素，对换流变压器的过载进行判断。并且，其并未涉及采用人工智能技术用于变压器过载能力评估的研究。

有鉴于此，有必要提供基于人工智能技术的变压器短期过载能力评估系统，以满足工业应用需要。

发明内容

本发明的目的是：提供一种电力变压器过载能力的评估系统，通过全面监测记录变压器运行时各种历史状态参数，实现实时在线监测变压器绕组热点温度，掌握其负载、温升的规律；在保证变压器安全、健康运行的基础上，充分挖掘设备潜力，对变压器短期过负载能力做出合理预测，为决策者提供合理指导；解决电网高峰或者故障时的短时供电能力不足的问题。

本发明的技术方案是：一种基于人工智能技术的变压器短期过载能力评估系统，所述系统主要包括采集模块、数据服务器、客户端主机、变压器特征参数数据库、变压器历史运行参数库和人工智能计算模块，其特征在于：

所述采集模块采集变压器运行参数，并送至数据服务器；

所述数据服务器存储有变压器特征参数数据库和变压器历史运行参数库的数据信息，并与客户端主机通讯；

所述人工智能计算模块装载于客户端主机，其中：

所述变压器的特征参数数据库由参数输入模块将各种型号的变压器特征参数输入变压器特征参数数据库，系统根据变压器型号调用相对应的特性参数；

所述变压器历史运行参数库由在线信号采集模块在线采集并输入变压器历史运行参数库，作为预测参考依据；

所述人工智能计算模块利用神经网络函数，对变压器顶层油温和绕组热点温升微分方程搭建仿真模型，利用变步长的Runge-Kutta方法，计算变压器实时的顶层油温和热点温度，实现过载能力的评估预测。