一种变压器重过载的数学模型统计方法与流程

本发明属于电网设备数据计算，应用于变压器重过载的计算过程中，具体为一种变压器重过载的数学模型统计方法。

背景技术：

1、随着社会对用电需求量的不断增加，每当进入夏季，配电变压器重过载导致变压器烧毁的事故频发；因此，解决配电变压器重过载运行的现象问题，避免设备事故发生，提高供电质量和可靠率，在电网运行过程中尤为重要。

2、在电网运行过程中，终端侧的用户用电量不断增长，导致电网的负荷逐年增加，是变压器出现重过载现象的主要原因；目前，在变电站的日常运维管理中，对变压器负载率重过载的监控，是变电站运维的一项重要指标，但在现有的计算方法中，缺少对优势计算方法的引入应用，由人工记录并手动计算，导致基础数据计算量大、计算时间长、计算结果出现偏差等一系列问题；如何高效、科学的统计变压器重过载数据，应用统计学、计算机辅助和数学模型构建等优势技术，来完成变压器重过载统计这一工作，为管理人员提供价值数据和辅助决策，已成为电网安全运行过程中面对的重要问题。

技术实现思路

1、本发明为了解决背景技术中提到的问题，以高效、科学的方法统计变压器重过载数据，通过最小二乘法对变压器负载率基础数据进行了预处理，并基于sql数据库形成日负载率表，以统计学原理进行计算，最终实现了高精度、低运算量的统计过程。

2、本发明采用了以下技术方案来实现目的：

3、一种变压器重过载的数学模型统计方法，包括如下步骤：

4、s1、为目标变压器构建时间-负载率数学模型，所述时间-负载率数学模型采用二维平面直角坐标系进行构建；

5、s2、以每分钟为间隔，采集目标变压器的负载率值，将采集获得的与采集时间对应的负载率值标注至时间-负载率数学模型中；

6、s3、在所述时间-负载率数学模型的二维平面直角坐标系中，以坐标原点向右，取一定数量的连续的时间-负载率数据点，作为初始子模型；

7、s4、采用最小二乘法，对初始子模型中连续的时间-负载率数据点，进行曲线拟合，获得拟合子模型，计算得出拟合子模型中的负载率平均值数据和负载率最大值数据；

8、s5、在所述时间-负载率数学模型的二维平面直角坐标系中，以坐标原点向右，以一定数量的连续的时间-负载率数据点为间隔，分解为多个计算子模型；

9、s6、将步骤s5中的多个计算子模型作为步骤s3中的初始子模型，执行步骤s4的内容，得到对应多个拟合子模型的多个数据组，每个数据组包括负载率平均值数据和负载率最大值数据；

10、s7、利用统计分组法对多个数据组进行数据处理，得出目标变压器的持续时长和最高峰值时刻；

11、s8、对所述持续时长和最高峰值时刻运用指定条件查询，得出统计结果。

12、进一步的，步骤s1中，所述时间-负载率数学模型采用二维平面直角坐标系的第一象限进行构建，其中x轴横坐标代表时间点，y轴纵坐标代表负载率；时间点的单位为分钟，负载率采用百分比表示，点f(x,y)代表目标变压器在x时刻的负载率值。

13、具体的，步骤s2中，采集目标变压器的负载率值，具体为：对目标变压器的负载率值，每分钟进行一次采集，连续采集24小时，共得到1440个负载率值。

14、具体的，步骤s3中，在时间-负载率数学模型的二维平面直角坐标系第一象限中，以坐标原点向右，取15个连续的时间-负载率数据点，作为初始子模型；步骤s4中，对初始子模型中的15个连续的时间-负载率数据点，进行曲线拟合。

15、具体的，步骤s5中，在所述时间-负载率数学模型的二维平面直角坐标系第一象限中，以坐标原点向右，以连续的15个时间-负载率数据点为间隔，将时间-负载率数学模型中总计1440个时间-负载率数据点，分为96份，形成96个计算子模型，并对96个计算子模型按顺序进行编号。

16、具体的，步骤s7中，利用统计分组法对96个数据组，每一组中的负载率平均值数据和负载率最大值数据进行数据处理，得出目标变压器的持续时长和最高峰值时刻。

17、进一步的，步骤s8，具体包括：

18、s81、对多个目标变压器执行如步骤s1至s7所述的处理过程，得到多个目标变压器分别对应的持续时长和最高峰值时刻；

19、s82、将所有的持续时长和最高峰值时刻数据，运用sql函数row_number()over()进行分组排序，得出结果集，并对结果集进行编号，取结果集中的最大值作为输出结果，进行输出；

20、s83、对输出结果运用条件查询的方式，形成日负载率结果表，所述日负载率结果表包括日最大负载率和日最大时刻。

21、优选的，依据所述日负载结果表，通过统计方式得出月负载率结果表和年负载率结果表。

22、综上所述，由于采用了本技术方案，本发明的有益效果如下：

23、在对电网中的变压器的重过载运行计算统计过程中，本发明创新性的构建了可重复使用的数学模型，与传统方法依靠人工对采集的所有数据进行对比分析，逐步计算判断负载率走势和研习数据规律并查找数据结果，得出重过载结论的方式相比，本发明基于统计学原理和数据库编程，减少了计算基础数据量，提升了计算效率，因为本发明构建的数学模型，只需获取采集的负载率数据，便可直观准确的获得日负载率结果表等信息，大大简化了相关人员的工作量。

24、本发明引入最小二乘法对负载率的原始数据进行预处理，减少了短路、冲击等异常数据的影响，使得统计结果能更加真实准确的反映设备负载情况。

25、通过本发明的方法，高效计算统计得出日、月、年等多时间维度的平均负载率、最高负载率、最小负载率，可指导电网的合理规划发展，具有实际应用价值。

技术特征：

1.一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于：步骤s1中，所述时间-负载率数学模型采用二维平面直角坐标系的第一象限进行构建，其中x轴横坐标代表时间点，y轴纵坐标代表负载率；时间点的单位为分钟，负载率采用百分比表示，点f(x,y)代表目标变压器在x时刻的负载率值。

3.根据权利要求2所述的一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于：步骤s2中，采集目标变压器的负载率值，具体为：对目标变压器的负载率值，每分钟进行一次采集，连续采集24小时，共得到1440个负载率值。

4.根据权利要求3所述的一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于：步骤s3中，在时间-负载率数学模型的二维平面直角坐标系第一象限中，以坐标原点向右，取15个连续的时间-负载率数据点，作为初始子模型；步骤s4中，对初始子模型中的15个连续的时间-负载率数据点，进行曲线拟合。

5.根据权利要求4所述的一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于：步骤s5中，在所述时间-负载率数学模型的二维平面直角坐标系第一象限中，以坐标原点向右，以连续的15个时间-负载率数据点为间隔，将时间-负载率数学模型中总计1440个时间-负载率数据点，分为96份，形成96个计算子模型，并对96个计算子模型按顺序进行编号。

6.根据权利要求5所述的一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于：步骤s7中，利用统计分组法对96个数据组，每一组中的负载率平均值数据和负载率最大值数据进行数据处理，得出目标变压器的持续时长和最高峰值时刻。

7.根据权利要求6所述的一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于，步骤s8，具体包括：

8.根据权利要求7所述的一种变压器重过载的数学模型统计方法，其特征在于：依据所述日负载结果表，通过统计方式得出月负载率结果表和年负载率结果表。

技术总结
本发明提供一种变压器重过载的数学模型统计方法，属于电网设备数据计算技术领域，解决了传统方法中对重过载运行的计算统计工作量大，效率不高的问题；包括为变压器构建数学模型，以每分钟为间隔，采集负载率值，标注至模型中；以坐标原点向右，取一定数量的连续数据点，作为初始子模型，采用最小二乘法进行曲线拟合，获得拟合子模型，计算得出负载平均值和最大值；将数学模型以一定数量的连续数据点为间隔，分解为多个计算子模型，得到多个数据组，每个数据组包括负载率平均值和最大值，最终得出变压器的持续时长和最高峰值时刻，运用指定条件查询后，得出统计结果；本发明基于统计学原理，实现了高精度、低运算量的变压器重过载统计过程。

技术研发人员：余欣玺,朱珠,赵宇琪,陈伟,李小平,郭思华,彭姝迪
受保护的技术使用者：国网重庆市电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12