专利名称：基于三维区图策略控制变压器运行的装置及方法
技术领域：
本发明属于电力系统变压器控制技术领域，特别涉及一种基于三维区图策略控制变压器运行的装置及方法。
背景技术：
随着电力工业的快速发展，电网规模不断扩大，电力负荷迅速增长，导致社会对供电质量以及可靠性要求不断提高，电力系统的电压是衡量电能质量的一项重要指标，如果电压波动过大，不仅会影响电气设备的效率和寿命，甚至还会引起电压崩溃而造成大面积停电的严重事故；变压器是电力系统中一种重要的电力设备，其不仅总台数多于发电设备， 而且总容量也远远大于发电机的总容量以及电动机的总容量，这也直接导致其损耗占到整个电力系统总电能损耗的30%左右，因此变压器的运行状况将直接影响到电力系统的运行经济性，而低功率因数更影响线路及变压器的经济运行，对于节能降耗、提高电力设备的供电能力极为不利，为了保证电网的平稳经济运行，在改善电能质量、提高功率因数、降低能量损耗的同时，必须对变压器的运行方式进行优化。常见的平面区图法主要包括九区图法及其改进及五区图法，所述的9区图法是变电站电压综合控制的基本方法，是典型的电压、功率因数双参数控制策略，它根据固定的电压和功率因数的上下限将电压-无功平面分成9个区域，如
图1所示，图中纵坐标为变压器低压侧电压U，横坐标为变压器高压侧功率因数COSf 为电压上限，队为电压下限，cos外为功率因数下限，COS^为功率因数上限，它们分别将纵、横坐标分为三段对于纵坐标，高于 ，电压超上限，低于队，电压超下限；对于横坐标，高于COS^，功率因数高于上限，低于 cos外，功率因数低于下限，9区图的控制目标就是使电压和功率因数均控制在上、下限之间，也即9区的范围，如果出现电压和功率因数不能同时满足要求的情况，则优先保证电压合格。除传统9区图外，许多研究人员对传统九区图进行了一些改进研究，现常用的一些改进区图法有11区图法、15区图法和17区图法等；所述的11区图法的平面区域图如图2所示，它基本上类似于传统九图法，只是在原2区和6区各增加了一个子区以防止设备振荡、频繁操作的现象，根据该控制策略，当运行状态位于8区时，按传统9区图法控制策略，应先调整变压器分接头升压，若变压器分接头已调至最高档时，则投电容器；此时运行状态将位于9区或20区，从而无需再进行调节； 若变压器的分接头不是位于最高档，则运行状态在变压器分接头升档后进行20区，然后按先升变压器分接头档位，再切除电容进行调节，使运行状态先进入2区，然后再到达9区，由此可见，该控制策略可以有效地消除设备的振荡、频繁操作；15区图法的平面区域图如图3所示，其与传统九区图的区别在于在电压的上、下限之间增加了两条虚线，图3中的虚线表示临界参数，虚线之间表示电压合格区，虚线两侧表示电压死区，所述的临界参数可以根据需要进行设置，与传统九区图相比，15区图增加了 6个控制区，控制范围更加精确，设备操作次数也相对减少；
17区图法的平面区域图如图4所示，17区图法的控制策略采用自动整定时，自适应于系统的接线方式，此时，根据系统的要求，可以分为五种方式进行只考虑电压、只考虑无功、电压优先、无功优先和综合考虑，不同的区域需要采用不同的控制策略，一般而言，变电站首要考虑的是电压优先，然后再考虑无功。5区图的控制理论是一种控制对象与传统九区图完全不同的电压无功综合控制 (VQC)原理，它是基于动作效果预算的、以操作优劣距离为判据、面向VQC装置实施操作动作的原理，如图5所示。任何一种VQC装置根据操作动作性质的不同，可以将其动作分为5类 不动作； 升变压器档位； 降变压器档位； 投入电容器； 切除电容器；根据所给的控制目标，同时考虑闭锁约束条件，寻找所述5种操作动作中最优的一个作为最终的执行操作，因而形成了直接以装置动作为控制对象，面向操作动作的控制思想，因此，五区图的控制策略的控制精度、控制效果要比九区图控制策略好些；将所述的5种操作在U-Q所形成的平面上对当前工作状态所处位置进行矢量化， 可以得到如图6所示的矢量图。前面所述的均为考虑电压-功率因数(无功)平面的双参数控制策略，但在变电站的实际运行中，还有一个重要的参数——变压器的运行状况没有考虑在内，因此，可能会出现一系列的问题，如(1)某个变电站中有多台变压器，在电压和功率因数都满足条件的时候，不知选择何种运行方式以使变电站的运行方式最优；(2)单一根据变压器经济负载系数来确定变压器的运行方式，而没有考虑电压以及功率因数的条件，而导致虽然变压器的负载系数等于经济负载系数，但功率因数很低而使变压器的损耗并非最小的情况。
发明内容
针对现有方法存在的不足，本发明提出一种基于三维区图策略控制变压器运行的装置及方法，以达到使变压器在最优化方式下运行，降低变压器损耗的目的。本发明的技术方案是这样实现的本发明一种基于三维区图策略控制变压器运行的装置，包括电流互感器、电压互感器、通道选择器、整流器、单片机、数据存储器、中断处理器、数据缓冲器、键盘显示芯片，还包括第一锁存器和第二锁存器，其连接关系如下电流互感器的输出端连接通道选择器的第一组输入端，电压互感器的输出端连接通道选择器的第二组输入端，通道选择器的输出端连接整流器的输入端，整流器的输出端连接第一锁存器的输入端，第一锁存器的输出端连接单片机的A/D输入端，单片机的输入输出端连接第二锁存器的输入输出端，单片机的输出端连接数据存储器的第一输入端，第二锁存器的第一输出端连接数据存储器的第二输入端，第二锁存器的第二输出端连接数据缓冲器的输入端，第二锁存器的第三输出端连接键盘显示芯片的数据端，第二锁存器的第四输出端连接中断处理器的输入输出端；一种基于三维区图策略控制变压器运行方法，采用前述基于三维区图策略控制变压器运行的装置，包括以下步骤步骤1 电力系统中，设置变压器包括变压器A和变压器B，采集电力系统中的三相电压数据和三相电流数据；步骤2 对步骤1采集到的三相电压数据和三相电流数据进行整流，并采用分时传送法将上述数据送入锁存器；所述的分时传送法，方法如下将初始采集到的一组三相电压数据直接送入锁存器中锁存，一个周期后将采集的实时电流数据送入锁存器中锁存，再一个周期，将功率数据送入锁存器并将上述三组数据同时输出锁存器；锁存器中的电压数据与经过两个周期后的实时电压数据并不相等，需要对其进行补偿，补偿公式如下
du Au uAr -Un, Λ— = —= —~-⑴ at At tN -10式中，Δ u表示电压在两个周期的变化量，At表示2个周期，Un表示当前电压，U。 表示锁存器中锁存的电压值，tN表示当前时刻，t0表示之前锁存电压的时刻；锁存器中的电流数据与经过一个周期后的实时电流数据并不相等，需要对其进行补偿，补偿方法与电压补偿方法相同，其中电流的补偿公式如下
di /Si / - L— = —= T~7 dt At tN -t0式中，Ai表示电流在一个周期的变化量，At'表示1个周期，‘表示当前电流， 、表示锁存器中锁存的电流值，t',表示当前时刻，t'。表示之前锁存电流的时刻；步骤3 将步骤2处理过的数据送入处理器的A/D转换器中，将模拟信号转换成数字信号，并在处理器中构造三维区图；所述的三维区图是指在九区二维平面区图的基础上，增加变电站负荷，构成由三相电压U、无功功率因数CO^3及变电站负荷S三个坐标轴组成的三维区图；所述的三维区图的命名规则为①各层内的编号顺序同于传统九区图的编号顺序；②S轴的编号顺序根据临界负载功率沿S轴正向由小到大排列，当S轴被分为N段时， 位于最下层的序号为1，最上层的序号为N，所述的临界负载是指使变压器切换运行方式的负载值；综上所述，三维区图中各区域的编号由两位数组成第一位数表示该区域位于S 轴的第几层，第二位数表示该区域位于该层内类似于传统九区图中某区域的位置；由此将最低层的9个区域编号为11 19，中间层的9个区域编号为21 29，最上层的9个区域编号为31 39 ；所述的构造三维区图，其方法如下步骤3-1 以三相电压、无功功率因数及变电站负荷三个参数构造三维坐标系；步骤3-2 确定临界负载功率极限值，方法为临界负载的值根据变压器本身的名牌参数确定，即已知目标变电站中变压器型号，即可确定临界负载的值；步骤3-3 确定三相电压极限值，包括两种方式
第一种方式为电压的上限值设定为电压合格范围的最大正偏移值或上限值设定为略低于最大偏移值2%的数值；电压的下限值设定为电压合格范围的最大负偏移值或设定为略高于最大负偏移值2%的数值；第二种方式为根据变电站需要将一个时间段划分为若干个子段，然后按子段分别设置电压的极限值，所述的一个时间段包括1天、1周、1个月；采用逆调压方法对所述第一种方式及所述第二种方式确定的三相电压极限值进行修正，所述的逆调压方法是在负荷达到高峰时升高中枢点电压，在负荷达到低谷时降低中枢点电压；优化逆调压的补偿效果，方法为高峰负荷时使电压偏向上限运行，并提高电压的下限值；在低谷负荷时使电压偏向下限运行，并降低电压的上限值。步骤3-4 确定无功功率因数极限值，包括两种方式第一种方式按恒定值设定无功功率因数的极限值，方法为根据变电站对功率因数的要求设定其极限值，其设定遵循下述规则之一第一种规则变电站要求最大负荷时的功率因数不得低于0.9，越接近于1越好，因此设定功率的上限值为1，下限值为0.9 ；第二种规则为由于110KV及以下等级变电站不允许向电网倒送无功，因此设置无功的下限值为0，上限值为单组电容器的1. 3倍；第二种方式按曲线设定无功功率的极限值，方法为根据变电站需要将一个时间段划分为若干个子段，然后按子段分别设置无功功率因数的极限值，所述的一个时间段包括1天、1周、1个月；采用逆调压方法对上述两种方式进行修正，方法与步骤3-3相同；步骤4:通过电压、无功功率因数及变电站负荷在三维区图中形成的点的位置，判断变压器的运行状态，并对变压器进行调节，包括三维区图法及三维区图投影法两种方法， 所述的三位区图法过程如下设定允为低临界负载,^r4s为高临界负载；若所述的点落入11区，说明电压超下限，功率因数超上限，负载功率低于允~S，对变压器进行调节优先升变压器分接头，后再切除电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入12区，说明电压合格，功率因数超上限，负载功率低于幻~S，对变压器进行调节切除电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入13区，说明电压超上限，功率因数超上限，负载功率低于允~S，对变压器进行调节优先切除电容器，后再降变压器分接头，同时变压器A独立运行；若所述的点落入14区，说明电压超上限，功率因数合格，负载功率低于幻~S，对变压器进行调节降变压器分接头，同时变压器A独立运行；若所述的点落入15区，说明电压超上限，功率因数超下限，负载功率低于允~S，应执行优先降变压器分接头，后再投入电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入16区，说明电压合格，功率因数超下限，负载功率低于幻~S，对变压器进行调节投入电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入17区，说明电压超下限，功率因数超下限，负载功率低于允~s，对变压器进行调节优先投入电容器，后再升变压器分接头，同时变压器A独立运行；若所述的点落入18区，说明电压超下限，功率因数合格，负载功率低于幻~S，对变压器进行调节升变压器分接头，同时变压器A独立运行；
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若所述的点落入19区，说明电压合格，功率因数合格，负载功率低于允~S，对变压器进行调节保持变压器分接头位置以及电容器投切状态不变，同时变压器A独立运行；若所述的点落入21区，说明电压超下限，功率因数超上限，负载功率界于允与 Sf^之间，对变压器进行调节优先升变压器分接头，后再切除电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入22区，说明电压合格，功率因数超上限，负载功率界于 Sf^之间，对变压器进行调节切除电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入23区，说明电压超上限，功率因数超上限，负载功率界于幻与 Sf^之间，对变压器进行调节优先切除电容器，后再降变压器分接头，同时变压器B独立运行；若所述的点落入M区，说明电压超上限，功率因数合格，负载功率界于幻“^与 Sf^之间，对变压器进行调节降变压器分接头，同时变压器B独立运行；若所述的点落入25区，说明电压超上限，功率因数超下限，负载功率界于幻与 Sf^之间，对变压器进行调节优先降变压器分接头，后再投入电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入沈区，说明电压合格，功率因数超下限，负载功率界于 Sf^之间，对变压器进行调节投入电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入27区，说明电压超下限，功率因数超下限，负载功率界于幻与 Sf^之间，对变压器进行调节优先投入电容器，后再升变压器分接头，同时变压器B独立运行；若所述的点落入28区，说明电压超下限，功率因数合格，负载功率界于幻“^与 Sf^之间，对变压器进行调节升变压器分接头，同时变压器B独立运行；若所述的点落入四区，说明电压合格，功率因数合格，负载功率界于允4与《4 之间，对变压器进行调节保持变压器分接头位置以及电容器投切状态不变，同时变压器B 独立运行；若所述的点落入31区，说明电压超下限，功率因数超上限，负载功率高于《J，对变压器进行调节优先升变压器分接头，后再切除电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入32区，说明电压合格，功率因数超上限，负载功率高于，对变压器进行调节切除电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入33区，说明电压超上限，功率因数超上限，负载功率高于，对变压器进行调节优先切除电容器，后再降变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入34区，说明电压超上限，功率因数合格，负载功率高于《4，对变压器进行调节降变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入35区，说明电压超上限，功率因数超下限，负载功率高于Sf^s，对变压器进行调节优先降变压器分接头，后再投入电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入36区，说明电压合格，功率因数超下限，负载功率高于《4，对变压器进行调节投入电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入37区，说明电压超下限，功率因数超下限，负载功率高于，对变压器进行调节优先投入电容器，后再升变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入38区，说明电压超下限，功率因数合格，负载功率高于《4，对变压器进行调节升变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入38区，说明电压合格，功率因数合格，负载功率高于，对变压器进行调节保持变压器分接头位置以及电容器投切状态不变，同时变压器AB并列运行；所述的三维区图投影法，过程如下在步骤3建立的三维区图基础上，省略电压、无功功率因数及变电站负荷三个参数中的一个，可以得到另两个参数形成的平面投影向S-COS识平面进行投影时，队表示低临界电压， 为高临界电压，当电压处于队与 之间，以90度角度进行向下垂直的投影，得到二维九区图形状的投影，当电压U不在这一范围时，投影角度α会随U变化，当U大于 时，投影角度为锐角，投影形状如图16所示； 当S小于队时，投影角度为钝角，投影形状如图17所示。应以α角度进行投影，所述投影角度α按如下公式计算
权利要求
1.一种基于三维区图策略控制变压器运行的装置，包括电流互感器、电压互感器、通道选择器、整流器、单片机、数据存储器、数据缓冲器、键盘显示芯片，其特征在于还包括第一锁存器和第二锁存器，其连接关系如下整流器的输出端连接第一锁存器的输入端，第一锁存器的输出端连接单片机的输入端，单片机的输入输出端连接第二锁存器的输入输出端， 第二锁存器的第一输出端连接数据存储器的输入端，第二锁存器的第二输出端连接数据缓冲器的输入端，第二锁存器的第三输出端连接键盘显示芯片的输入端。
2.一种基于三维区图策略控制变压器运行的方法，其特征在于采用权利要求1所述的基于三维区图策略控制变压器运行的装置，对电力系统中的变压器A和变压器B进行控制，包括以下步骤步骤1 采集电力系统中的三相电压数据和三相电流数据；步骤2 对步骤1采集到的三相电压数据和三相电流数据进行整流，并采用分时传送法将上述数据送入锁存器；所述的分时传送法，方法如下将初始采集到的一组三相电压数据直接送入锁存器中锁存，一个周期后将采集的实时电流数据送入锁存器中锁存，再一个周期，将功率数据送入锁存器，在功率数据进入锁存器的同时将上述三组数据同时输出锁存器；锁存器中的电压数据与经过两个周期后的实时电压数据并不相等，需要对其进行补偿，补偿公式如下du _ Au _ uN - U0(1)dt At tN -10式中，Δ !表示电压在两个周期的变化量，At表示2个周期，uN表示当前电压，Utl表示锁存器中锁存的电压值，tN表示当前时刻，t0表示之前锁存电压的时刻；锁存器中的电流数据与经过一个周期后的实时电流数据并不相等，需要对其进行补偿，对电流进行补偿的公式如下 di _ /Si _iN - Z0 dt At' t'N -t'0式中，Ai表示电流在一个周期的变化量，At'表示1个周期，‘表示当前电流，、表示锁存器中锁存的电流值，t',表示当前时刻，t'。表示之前锁存电流的时刻；步骤3 将步骤2处理过的数据送入单片机的A/D转换器中，将模拟信号转换成数字信号，并在单片机中构造三维区图；所述的三维区图是指由三相电压U、无功功率因数CO^3及变电站负荷S三个坐标轴组成的三维区图；所述的三维区图的命名规则为①各层内的编号顺序同于传统九区图的编号顺序; ②S轴的编号顺序根据临界负载功率沿S轴正向由小到大排列，当S轴被分为N段时，位于最下层的序号为1，最上层的序号为N，所述的临界负载是指使变压器切换运行方式的负载值；三维区图中各区域的编号由两位数组成第一位数表示该区域位于S轴的第几层，第二位数表示该区域位于该层中某区域的位置；由此将最低层的9个区域编号为11 19，中间层的9个区域编号为21 29，最上层的9个区域编号为31 39 ； 所述的构造三维区图，其方法如下步骤3-1 以三相电压、无功功率因数及变电站负荷三个参数构造三维坐标系； 步骤3-2 确定临界负载功率极限值，方法为临界负载的值根据变压器本身的名牌参数确定，即已知目标变电站中变压器型号，即可确定临界负载的值； 步骤3-3 确定三相电压极限值，包括两种方式第一种方式为电压的上限值设定为电压合格范围的最大正偏移值或上限值设定为略低于最大偏移值2 %的数值；电压的下限值设定为电压合格范围的最大负偏移值或设定为略高于最大负偏移值2%的数值；第二种方式为将一个时间段划分为若干个子段，按子段分别设置电压的极限值，所述的一个时间段包括1天、1周、1个月；采用逆调压方法对所述第一种方式及所述第二种方式确定的三相电压极限值进行修正，所述的逆调压方法是在负荷达到高峰时升高中枢点电压，在负荷达到低谷时降低中枢点电压；优化逆调压的补偿效果，方法为高峰负荷时使电压偏向上限运行，并提高电压的下限值；在低谷负荷时使电压偏向下限运行，并降低电压的上限值； 步骤3-4 确定无功功率因数极限值，包括两种方式 第一种方式按恒定值设定无功功率因数的极限值，方法为根据变电站对功率因数的要求设定其极限值，其设定遵循下述规则之一第一种规则 设定功率的上限值为1，下限值为0. 9 ；第二种规则为设置无功的下限值为0，上限值为单组电容器的1.3倍；第二种方式按曲线设定无功功率的极限值，方法为将一个时间段划分为若干个子段，按子段分别设置无功功率因数的极限值，所述的一个时间段包括1天、1周、1个月； 采用逆调压方法对上述两种方式进行修正，方法与步骤3-3相同； 步骤4:通过电压、无功功率因数及变电站负荷在三维区图中形成的点的位置，判断变压器的运行状态，并对变压器进行调节，包括三维区图法及三维区图投影法两种方法，所述的三位区图法过程如下设定允为低临界负载Af^为高临界负载；若所述的点落入11区，说明电压超下限，功率因数超上限，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节优先升变压器分接头，后再切除电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入12区，说明电压合格，功率因数超上限，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节切除电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入13区，说明电压超上限，功率因数超上限，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节优先切除电容器，后再降变压器分接头，同时变压器A独立运行；若所述的点落入14区，说明电压超上限，功率因数合格，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节降变压器分接头，同时变压器A独立运行；若所述的点落入15区，说明电压超上限，功率因数超下限，负载功率低于幻~s，应执行 优先降变压器分接头，后再投入电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入16区，说明电压合格，功率因数超下限，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节投入电容器，同时变压器A独立运行；若所述的点落入17区，说明电压超下限，功率因数超下限，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节优先投入电容器，后再升变压器分接头，同时变压器A独立运行；若所述的点落入18区，说明电压超下限，功率因数合格，负载功率低于幻~S，对变压器进行调节升变压器分接头，同时变压器A独立运行；若所述的点落入19区，说明电压合格，功率因数合格，负载功率低于幻~S，对变压器进行调节保持变压器分接头位置以及电容器投切状态不变，同时变压器A独立运行；若所述的点落入21区，说明电压超下限，功率因数超上限，负载功率界于允4与《4 之间，对变压器进行调节优先升变压器分接头，后再切除电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入22区，说明电压合格，功率因数超上限，负载功率界于允与间，对变压器进行调节切除电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入23区，说明电压超上限，功率因数超上限，负载功率界于允与Sf^ 之间，对变压器进行调节优先切除电容器，后再降变压器分接头，同时变压器B独立运行； 若所述的点落入M区，说明电压超上限，功率因数合格，负载功率界于允μ与《~皿之间，对变压器进行调节降变压器分接头，同时变压器B独立运行；若所述的点落入25区，说明电压超上限，功率因数超下限，负载功率界于允与Sf^ 之间，对变压器进行调节优先降变压器分接头，后再投入电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入26区，说明电压合格，功率因数超下限，负载功率界于允与间，对变压器进行调节投入电容器，同时变压器B独立运行；若所述的点落入27区，说明电压超下限，功率因数超下限，负载功率界于允与Sf^ 之间，对变压器进行调节优先投入电容器，后再升变压器分接头，同时变压器B独立运行；若所述的点落入28区，说明电压超下限，功率因数合格，负载功率界于允与间，对变压器进行调节升变压器分接头，同时变压器B独立运行；若所述的点落入四区，说明电压合格，功率因数合格，负载功率界于允与^r4s之间， 对变压器进行调节保持变压器分接头位置以及电容器投切状态不变，同时变压器B独立运行；若所述的点落入31区，说明电压超下限，功率因数超上限，负载功率高于，对变压器进行调节优先升变压器分接头，后再切除电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入32区，说明电压合格，功率因数超上限，负载功率高于，对变压器进行调节切除电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入33区，说明电压超上限，功率因数超上限，负载功率高于《"^，对变压器进行调节优先切除电容器，后再降变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入34区，说明电压超上限，功率因数合格，负载功率高于，对变压器进行调节降变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入35区，说明电压超上限，功率因数超下限，负载功率高于《"^，对变压器进行调节优先降变压器分接头，后再投入电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入36区，说明电压合格，功率因数超下限，负载功率高于，对变压器进行调节投入电容器，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入37区，说明电压超下限，功率因数超下限，负载功率高于《"^，对变压器进行调节优先投入电容器，后再升变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入38区，说明电压超下限，功率因数合格，负载功率高于，对变压器进行调节升变压器分接头，同时变压器AB并列运行；若所述的点落入38区，说明电压合格，功率因数合格，负载功率高于Sf^，对变压器进行调节保持变压器分接头位置以及电容器投切状态不变，同时变压器AB并列运行； 所述的三维区图投影法，过程如下在步骤3建立的三维区图基础上，省略电压、无功功率因数及变电站负荷三个参数中的一个，可以得到另两个参数形成的平面投影向Acos识平面进行投影时，队表示低临界电压， 为高临界电压，当电压处于队与 之间，以90度角度进行向下垂直的投影，得到二维九区图形状的投影，当电压U不在这一范围时，投影角度α会随U变化，以α角度进行投影，所述投影角度α按如下公式计算 经投影后形成的二维区图，其命名规则为垂直向下形成的投影区域，由3个数字表示，用斜线分隔，三个数字分别为沿三维立体图纵轴排列的3个子空间的代号；通过电压、无功功率因数在二维区图中形成的点的位置，判断变压器的运行状态，并对变压器进行调节，方法为若所述的点落入15/16/17区，说明功率因数超下限，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节投入电容器，变压器A独立运行；若所述的点落入14/18/19区，说明功率因数合格，负载功率低于幻~s，对变压器进行调节保持现有电容器投切状态，变压器A独立运行；若所述的点落入11/12/13区，说明功率因数超上限，负载功率低于允~s，对变压器进行调节切除电容器，变压器A独立运行；若所述的点落入25/26/27区，说明功率因数超下限，负载功率界于允与Sf^之间， 对变压器进行调节投入电容器，变压器B独立运行；若所述的点落入Μ/28Λ9区，说明功率因数合格，负载功率界于允与间，对变压器进行调节保持现有电容器投切状态，变压器B独立运行；若所述的点落入35/36/37区，说明功率因数超下限，负载功率高于Sf^s，对变压器进行调节投入电容器，变压器AB独立运行；若所述的点落入34/38/39区，说明功率因数合格，负载功率高于，对变压器进行调节 保持现有电容器投切状态，变压器AB独立运行；若所述的点落入31/32/33区，说明功率因数超上限，负载功率高于，对变压器进行调节切除电容器，变压器AB独立运行。
全文摘要
一种基于三维区图策略控制变压器运行的装置及方法，属于电力系统变压器控制技术领域，方法为设置变压器包括变压器A和变压器B，采集电力系统中的三相电压数据和三相电流数据；对采集到的三相电压数据和三相电流数据进行整流，并采用分时传送法将上述数据送入锁存器；将数据送入处理器的A/D转换器中，将模拟信号转换成数字信号，并在处理器中构造三维区图；通过电压、无功功率因数及变电站负荷在三维区图中形成的点的位置，判断变压器的运行状态，并对变压器进行调节；采用电压、功率因数及变电站负荷三参数控制策略，简单易用，条理清晰，对变压器运行状态的分析起到了简化的作用，实现变电站最优运行，降低变压器损耗，提高经济效益。
文档编号H02J3/26GK102354998SQ20111030096
公开日2012年2月15日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者刘振伟, 刘鑫蕊, 孙秋野, 张化光, 杨珺, 梁雪, 王连智, 马大中 申请人:东北大学