一种变压器改造前后节约电力电量测算装置及测算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及变压器改造技术领域，特别涉及一种变压器改造前后节约电力电量测 算装置及测算方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济高速发展以及经济结构调整等因素的影响，我国用电结构和供需形 势不断发生变化，电网最大负荷持续快速增长，峰谷差增大，供电可靠性的要求不断提高。 2011年，国家发改委印发了《电网企业实施电力需求侧管理目标责任考核方案（试行）》， 要求建立健全电网企业电力需求侧管理目标责任评价和考核制度，确保实现节约电力电量 0.3%的指标。由于我国的节能产业还处于初期的阶段，目前缺乏统一、有效的节约电力电 量测量方法。在电网企业节能项目改造中，高损变压器改造占了很大比例，因此亟需设计科 学合理的变压器改造节约电力电量测算方法。
[0003] 为了解决上述问题，申请公布号为CN103018584A的中国发明专利申请公开了一 种用于电力升压改造节约电力及电量的测量与验证方法。其通过测量项目边界升压改造前 后的参数计算项目的节约电力及电量，为节能收益提供可靠依据。方法包括步骤：1)电力 升压改造前划定项目边界；2)确定项目统计报告期；3)确定项目边界内升压改造前后的元 件静态参数，利用测试设备采集项目边界内升压改稿后的动态运行参数；4)建立节约电力 及电量的数学模型，计算项目的节约电力及电量。
[0004] 但是，该用于电力升压改造节约电力及电量的测量与验证方法需要在变压器高、 低压侧均安装计量装置。而在实际的变压器改造工程中，变压器通常只会在变压器高、低压 其中的一侧安装一套计量装置，并且，不会在对侧预留计量装置的安装位，因此，如果将该 用于电力升压改造节约电力及电量的测量与验证方法应用在变压器改造工程中，还需要对 变压器本身进行较大的修改，否则，难以在变压器改造工程中实施。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述，本发明提出了一种能够在变压器改造工程中实施的变压器改造前 后节约电力电量测算装置及测算方法。
[0006] 本发明提供的变压器改造前后节约电力电量测算装置包括有功电量获取模块、无 功电量获取模块、平均电压获取模块、采集周期设定模块、项目周期设定模块、平均电流运 算模块、短路损耗电量运算模块、空载损耗电量运算模块、改造前后节约电量运算模块；
[0007] 所述有功电量获取模块用于获取采集周期内变压器的有功电量％ i;
[0008] 所述无功电量获取模块用于获取采集周期内变压器的无功电量^ i;
[0009] 所述平均电压获取模块用于获取采集周期内最后时刻的变压器高低压母线或者 低压母线的瞬时电压Ui，并运算得到各采集周期内平均电压;
[0010] 所述采集周期设定模块用于设定采集周期I*;
[0011] 所述项目周期设定模块用于设定项目周期TIS;
[0012] 所述平均电流运算模块根据公5：
【主权项】
1. 一种变压器改造前后节约电力电量测算装置，其特征在于，包括有功电量获取模块、 无功电量获取模块、平均电压获取模块、采集周期设定模块、项目周期设定模块、平均电流 运算模块、短路损耗电量运算模块、空载损耗电量运算模块、改造前后节约电量运算模块； 所述有功电量获取模块用于获取采集周期内变压器的有功电量w#i; 所述无功电量获取模块用于获取采集周期内变压器的无功电量Wfi; 所述平均电压获取模块用于获取采集周期内最后时刻的变压器高低压母线或者低压 母线的瞬时电压Ui，并运算得到各采集周期内平均电压; 所述采集周期设定模块用于设定采集周期I*; 所述项目周期设定模块用于设定项目周期TIS ; 所述平均电流运算模块根据公式
云算得到采集周期内流经变压器 的平均电流]
所述短路损耗电量运算模块根据公式 &运算得到项目周 期内变压器的短路损耗电量Ws ; 所述空载损耗电量运算模块根据公式we=Pe *1^运算得到项目周期内变压器的空载 损耗电量we;
所述改造前后节约电量运算模块根据公： ；运算得到变 压器改造前后节约电量； 其中，上述各公式中各物理量的计量单位均为国际单位。
2. 根据权利要求1所述的变压器改造前后节约电力电量测算装置，其特征在于， 还包括最大负荷获取模块和改造前后节约电力运算模块，所述最大负荷获取模块用 于获取项目周期内变压器的最大功率S_;所述改造前后节约电力运算模块根据公式
_P短g + ?空前-P$后运算得到变压器改造前后节约 电力P节约电力。
3. 根据权利要求1所述的变压器改造前后节约电力电量测算装置，其特征在于，还包 括电能计量分析单元、数据采集单元、第一通信模块和第二通信模块，计量分析单元和输出 终端，所述电能计量分析单元包括电流互感器、电压互感器和电能表；所述各模块配置于所 述计量分析单元中； 所述电流互感器用于测量流经变压器的高、低压母线的电流，并将测得的电流数据发 送给所述电能表； 所述电压互感器用于测量变压器高、低压母线之间的电压，并将测得的电压数据发送 给所述电能表； 所述电能表根据接收到的所述电流数据和电压数据根据P=uX I X cos O计算得到电 能数据； 所述第一通信模块设置在所述电能表一侧，所述第二通信模块设置在所述数据采集单 元一侧，所述电能表通过所述第一通信模块和第二通信模块之间的通信，将所述电能数据 发送给所述数据采集单元； 所述计量分析单元根据所述数据采集单元采集到的电能数据，计算得到变压器改造前 后节约电力电量； 所述输出终端用于输出所述变压器改造前后节约电力电量； 其中， P-电功率/W，U-电压/V，I一电流/A，〇 -U和I之间的相角。
4. 根据权利要求3所述的变压器改造前后节约电力电量测算装置，其特征在于，所述 数据采集单元、计量分析单元、输出终端均为分体式装置。
5. 根据权利要求3所述的变压器改造前后节约电力电量测算装置，其特征在于，所述 数据采集单元、计量分析单元为集成式装置，所述输出终端与所述集成在一起的数据采集 单元、计量分析单元之间分体。
6. 根据权利要求3所述的变压器改造前后节约电量测算装置，其特征在于，所述计量 分析单元、输出终端为集成式装置，所述数据采集单元与所述集成在一起的计量分析单元、 输出终端之间分体。
7. 根据权利要求4或5所述的变压器改造前后节约电力电量测算装置，其特征在于，所 述计量分析单元和所述输出终端之间通过蓝牙技术进行数据传输。
8. 根据权利要求4或5所述的变压器改造前后节约电力电量测算装置，其特征在于，所 述计量分析单元和所述输出终端上分别设有有线或者无线远程接口，所述计量分析单元通 过所述远程接口进行数据传输。
9. 一种变压器改造前后节约电力电量测算方法，其特征在于，包括以下步骤： 计算采集周期内变压器的有功电量Wp; 计算采集周期内变压器的无功电量Wfi; 根据采集周期内的变压器高、低压母线之间的实时电压A，并运算得到平均电压 设定采集周期I*; 设定项目周期T?;
根据公3 :得到采集周期内流经变压器的平均电流_ …米 I 根据公另
_运算得到项目周期内变压器的短路损耗电量 根据公式We =Pe ?TIS运算得到项目周期内变压器的空载损耗电量We ; 根据公式W节约_ =W_ -W短；g -W空后运算得到变压器改造前后节约电量； 其中，上述各公式中各物理量的计量单位均为国际单位。
10. 根据权利要求9所述的变压器改造前后节约电力电量测算方法，其特征在于，还包 括获取项目周期内变压器的最大功率S_的步骤和运算得到变压器改造前后节约电力的步 骤， 根据公式运算得到变压器 改造前后节约电力P节约电为。
【专利摘要】公开了一种变压器改造前后节约电力电量测算装置及测算方法，属于变压器改造技术领域。该装置包括有功电量获取模块、无功电量获取模块、平均电压获取模块、采集周期设定模块、项目周期设定模块、平均电流运算模块、短路损耗电量运算模块、空载损耗电量运算模块、节约电量运算模块。该方法包括计算采集周期内变压器的有功电量；计算采集周期内变压器的无功电量；运算得到平均电压；设定采集周期；设定项目周期；运算得到采集周期内流经变压器的平均电流；运算得到项目周期内变压器的短路损耗电量；运算得到项目周期内变压器的空载损耗电量；运算得到节约电量。通过该装置和方法能够测算得到变压器改造前后节约电量。
【IPC分类】G01R22-06
【公开号】CN104698269
【申请号】CN201510109108
【发明人】杨晓波, 王婷, 王萍, 周丽霞, 袁瑞铭, 易忠林, 丁恒春, 徐占河, 刘潇
【申请人】国家电网公司, 冀北电力有限公司计量中心
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月12日