一种自然油循环风冷变压器风机优化控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力变压器智能组件领域，尤其涉及一种自然油循环风冷变压器风机优化控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]电力变压器智能组件是由测量、控制、监测等IED(智能电子设备)集合而成的一种设备组件，承担变压器智能化的核心功能，通过电缆或光纤与变压器连接成一个有机整体，通常运行于变压器近旁。
[0003]目前，变压器风冷控制系统仍然由继电器、接触器等分立电气元件构成，或者更进一步由PLC实现控制逻辑，但这样的结构不符合变压器智能化的具体要求，不能实现监测风机的状态和精细化控制。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种适应智能变电站发展、集成度高、安全可靠的自然油循环风冷变压器风机优化控制方法及系统，解决现今变压器风冷系统智能化不充分，不能与智能变压器内系统互联互通、状态监测与控制的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0006]—种自然油循环风冷变压器风机优化控制系统，以风冷控制装置为核心，包括风冷控制装置、远程/就地转换开关、温度传感器、接触器，所述的风冷控制装置包括依次连接的开关量输入模块、开关量输出模块、温度采集模块、传输模块，温度传感器与变压器连接，用以采集变压器顶层变压器油的温度和绕组温度；温度传感器与温度采集模块相连接，开关量输入模块与接触器连接，接触器与冷却风机连接，远程/就地转换开关与开关量输出模块相连。
[0007]所述的传输模块上连接有以太网通讯接口和无线wifi发射口，以太网通讯接口通过光纤连接后台服务器；传输模块通过wifi发射口与移动终端相通讯。
[0008]所述的开关量输出模块的输出口连接接触器的线圈
[0009]一种自然油循环风冷变压器风机优化控制方法，包括以下步骤:
[0010]1)将变压器顶层油温和绕组温度通过温度传感器传输到温度采集模块上，当远程/就地转换开关处于远程位置，风冷监控后台无操作时，温度超过预设上限值时，接触器线圈得电吸合，冷却风机开始工作；温度低于预设下限值时，接触器失电分离，冷却风机停止工作；这期间，如果风冷监控后台有操作，优先执行风冷监控后台操作，并提示当前温度是否达到启动或停止限值；
[0011 ]当远程/就地转换开关处于就地位置，传输模块wifi信号开启，利用手持终端连接此信号，并启动应用程序，控制冷却风机的启停；
[0012]2)将冷却风机分为若干组，按各组累计运行时间的长短，投入时优先投入运行时间短的冷却风机组，切除时优先切除累计运行时间长的冷却风机组；冷却风机组累计运行时间表示风机每次投入运行的时间，从冷却风机组投入运行开始计时，重新投入运行后累计时长；
[0013]对冷却风机组的具体控制是:首先由有延迟裕度的投切温度阈值的控制策略，产生是否投切的控制输出；然后再判断是否允许投切，如果允许投切，就进入投切处理，如果投入冷却风机组，优先投入运行时间短的冷却风机组；如果切除冷却风机组，优先切除累计运行时间长的冷却风机组，循环回综合优化控制决策。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0015]具备风机智能控制、通讯、风机状态反馈等功能，能够采集变压器顶层油温、绕组温度、风机是否启动等状态信息，并根据以上参量综合分析，控制风机的起停，并合理分配每个风机的运行时间。提供后台展示界面，与变电站站内系统通信，方便变压器的运行维护。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构框图。
[0017]图2是风冷控制装置结构框图。
[0018]图3是本发明流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
[0020]见图1-图3，一种自然油循环风冷变压器风机优化控制系统，以风冷控制装置为核心，包括风冷控制装置、远程/就地转换开关、温度传感器、接触器，所述的风冷控制装置包括依次连接的开关量输入模块、开关量输出模块、温度采集模块、传输模块，温度传感器与变压器连接，用以采集变压器顶层变压器油的温度和绕组温度；温度传感器与温度采集模块相连接，开关量输入模块与接触器连接，接触器与冷却风机连接，远程/就地转换开关与开关量输出模块相连。
[0021]其中，传输模块上连接有以太网通讯接口和无线wifi发射口，以太网通讯接口通过光纤连接后台服务器；传输模块通过wifi发射口与移动终端相通讯，wifi发射口可以产生wifi信号，就近查看风冷系统状态。移动终端为适用于基于Andr1d系统的任何移动终端设备。开关量输出模块的输出口连接接触器的线圈。
[0022]自然油循环风冷变压器风机优化控制方法，包括以下步骤:
[0023]1)将变压器顶层油温和绕组温度通过温度传感器(PT100温度传感器)传输到温度采集模块上，当远程/就地转换开关处于远程位置，风冷监控后台无操作时，温度超过预设上限值时，接触器线圈得电吸合，冷却风机开始工作；温度低于预设下限值时，接触器失电分离，冷却风机停止工作；这期间，如果风冷监控后台有操作，优先执行风冷监控后台操作，并提示当前温度是否达到启动或停止限值；
[0024]当远程/就地转换开关处于就地位置，传输模块wifi信号开启，利用手持终端连接此信号，并启动应用程序，控制冷却风机的启停；
[0025]2)将冷却风机分为若干组，按各组累计运行时间的长短，投入时优先投入运行时间短的冷却风机组，切除时优先切除累计运行时间长的冷却风机组；冷却风机组累计运行时间表示风机每次投入运行的时间，从冷却风机组投入运行开始计时，重新投入运行后累计时长；
[0026]对冷却风机组的具体控制是:首先由有延迟裕度的投切温度阈值的控制策略，产生是否投切的控制输出；然后再判断是否允许投切，如果允许投切，就进入投切处理，如果投入冷却风机组，优先投入运行时间短的冷却风机组；如果切除冷却风机组，优先切除累计运行时间长的冷却风机组，循环回综合优化控制决策。
[0027]以500kV三相变压器为例，将变压器的8个冷却风机分成4组，4组冷却风机不再严格按照“正常”、“辅助”、“备用”来分组，而是按各组累计运行时间的长短，投入时优先投入运行时间短的冷却风机组，切除时优先切除累计运行时间长的冷却风机组。对冷却风机组的具体控制是:首先由有延迟裕度的投切温度阈值的控制策略，产生是否投切的控制输出；然后再判断是否允许投切，因为在刚做完投切冷却风机组动作后，必须延时一段时间等待变压器油温稳定后再做投切动作，否则在短时间内会投入或切除过多的冷却风机组，可能造成冷却风机的频繁投切。如果允许投切，就进入投切处理。如果投入冷却风机组，优先投入运行时间短的冷却风机组；如果切除冷却风机组，优先切除累计运行时间长的冷却风机组，循环回综合优化控制决策。
【主权项】
1.一种自然油循环风冷变压器风机优化控制系统，其特征在于，以风冷控制装置为核心，包括风冷控制装置、远程/就地转换开关、温度传感器、接触器，所述的风冷控制装置包括依次连接的开关量输入模块、开关量输出模块、温度采集模块、传输模块，温度传感器与变压器连接，用以采集变压器顶层变压器油的温度和绕组温度；温度传感器与温度采集模块相连接，开关量输入模块与接触器连接，接触器与冷却风机连接，远程/就地转换开关与开关量输出模块相连。2.根据权利要求1所述的一种自然油循环风冷变压器风机优化控制系统，其特征在于，所述的传输模块上连接有以太网通讯接口和无线wifi发射口，以太网通讯接口通过光纤连接后台服务器；传输模块通过wifi发射口与移动终端相通讯。3.根据权利要求1所述的一种自然油循环风冷变压器风机优化控制系统，其特征在于，所述的开关量输出模块的输出口连接接触器的线圈。4.基于权利要求1-3任意一项所述的控制系统实现的一种自然油循环风冷变压器风机优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将变压器顶层油温和绕组温度通过温度传感器传输到温度采集模块上，当远程/就地转换开关处于远程位置，风冷监控后台无操作时，温度超过预设上限值时，接触器线圈得电吸合，冷却风机开始工作；温度低于预设下限值时，接触器失电分离，冷却风机停止工作；这期间，如果风冷监控后台有操作，优先执行风冷监控后台操作，并提示当前温度是否达到启动或停止限值； 当远程/就地转换开关处于就地位置，传输模块wifi信号开启，利用手持终端连接此信号，并启动应用程序，控制冷却风机的启停； 2)将冷却风机分为若干组，按各组累计运行时间的长短，投入时优先投入运行时间短的冷却风机组，切除时优先切除累计运行时间长的冷却风机组；冷却风机组累计运行时间表示风机每次投入运行的时间，从冷却风机组投入运行开始计时，重新投入运行后累计时长; 对冷却风机组的具体控制是:首先由有延迟裕度的投切温度阈值的控制策略，产生是否投切的控制输出；然后再判断是否允许投切，如果允许投切，就进入投切处理，如果投入冷却风机组，优先投入运行时间短的冷却风机组；如果切除冷却风机组，优先切除累计运行时间长的冷却风机组，循环回综合优化控制决策。
【专利摘要】本发明涉及自然油循环风冷变压器风机优化控制方法及系统，包括风冷控制装置、远程/就地转换开关、温度传感器、接触器，所述的风冷控制装置包括依次连接的开关量输入模块、开关量输出模块、温度采集模块、传输模块，温度传感器与变压器连接，用以采集变压器顶层变压器油的温度和绕组温度；温度传感器与温度采集模块相连接，开关量输入模块与接触器连接，接触器与冷却风机连接，远程/就地转换开关与开关量输出模块相连。优点是：具备风机智能控制、通讯、风机状态反馈等功能，采集变压器顶层油温、绕组温度、风机是否启动等状态信息，并根据参量综合分析，控制风机的起停。提供后台展示界面，与变电站站内系统通信。
【IPC分类】G05D23/19
【公开号】CN105259946
【申请号】CN201510811071
【发明人】李洪凯, 杜荣宇, 庄严, 罗宏远, 赵玉波, 张光明, 刘齐, 钟丹田, 王茂军
【申请人】国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司, 辽宁东科电力有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月20日