一种基于过流检测的主变压器负载控制方法和系统与流程

本发明涉及主变压器负载控制，特别是一种基于过流检测的主变压器负载控制方法和系统。

背景技术：

1、主变压器是电力系统中的重要设备，它负责将高压输电线路的电能转换为低压电能供应给终端用户使用；由于电网负荷的不均衡以及突发负荷的存在，主变压器的负载会经常发生变化；高负载运行状态下，主变压器可能受到过热等问题的影响，损坏甚至引发事故。

2、为了有效控制和保护主变压器，目前已经提出了一些负载控制方法和系统；传统的方法主要通过手动调节变压器的连接组别或转移负载来实现负载控制；然而，这种方法需要人工干预，操作不便且容易出错。

技术实现思路

1、鉴于上述通过手动调节变压器的连接组别或转移负载来实现负载控制中存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明所要解决的问题在于如何提供一种能够实时监测主变压器的负载情况，并根据负载状态自动进行控制的方法和系统。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

4、第一方面，本发明实施例提供了一种基于过流检测的主变压器负载控制方法，其包括，分别设定负载控制方案、过限阈值和报警阈值；通过定时器定时读取并计算电能参数；根据电能参数大小启动负载控制方案。

5、作为本发明所述基于过流检测的主变压器负载控制方法的一种优选方案，其中：所述负载控制方案的设定的实现是通过设定负载优先级，将变压器负载通道分为1-n级，并按优先级顺序来关断负载通道，且不同时间段负载的优先级不同；其中n为常数；所述设定负载控制方案的具体步骤为：设定时间分段数；再将24小时按时间分段数进行分段；设置每段时间的负载通道关断优先级；时间分段数的输入通过按键连续输入四个数字实现，输入的前两个数字分别作为时的十位与个位，后两个数作为分的十位与个位，采用计数的方式对按键输入的次数进行判断，每计数达到4次即完成一次时间点输入且重新计数，将前两次输入的数字组成一个两位数显示并保存作为输入的时数据，将后两次输入的数字组成一个两位数显示并保存作为输入的分数据。

6、作为本发明所述基于过流检测的主变压器负载控制方法的一种优选方案，其中：所述负载优先级的输入通过按键输入1-n的数字实现，1-n分别代表负载通道1-n；按照1-n数字的先后输入顺序来确定负载通道关断的优先顺序，按顺序输入各时间段优先级的方式对每个时间段输入优先级，即当输入完第一个时间段的优先级且确认后跳到下一个时间段的优先级输入，在对每个时间段设定优先级时，每次输入数字不仅会被限制在1-n之间，且都将会比较本次数字与之前的数字是否相同；输入的优先级保存在一个二维数组中，数组的每一行保存一个时间段的优先级。

7、作为本发明所述基于过流检测的主变压器负载控制方法的一种优选方案，其中：所述过限阈值的设置过程为：输入时先判断按键按下的是否为代表0-9数字的按键，若是则保存输入的数字且将连续输入的数字组成整数进行保存，并且根据状态标志位将输入的数字在对应位置显示出来；若不是想，则判断按键按下的是否为代表小数点的按键且已有数据输入，若是则根据状态标志位将整数部分数据保存在数组对应位置，且将小数点显示在对应位置；若不是，则判断是否按下了确认键且有数据输入，若是则先判断是否有小数点输入，若有则根据标志位将输入的数据保存在数组中对应参数的小数部分位置；若不是，则将数据保存在数组中该参数整数部分存放的位置，小数部分位置存放0；判断是否已全部完成三个参数过限阈值的输入，即三个状态标志位都已置1，若是则调用数据转换函数，将每个参数的过限阈值的整数部分和小数部分转换合成一个小数；调用过限阈值计算函数将过限阈值转换为hlw8110阈值寄存器中对应的数值，再调用hlw8110写使能函数打开写使能，调用hlw8110写寄存器函数将计算得的电压阈值寄存器、电流阈值寄存器和有功功率阈值寄存器的数值写到对应的寄存器中，结束后调用hlw8110写使能关闭函数关闭写使能；并根据输入的过限值以及警报百分比计算出新的警报参数值；清除相关的标志位，显示设定功能选择界面。

8、作为本发明所述基于过流检测的主变压器负载控制方法的一种优选方案，其中：所述报警阈值通过输入百分比值，根据百分比与过限阈值计算得出报警阈值，按照电压、电流和有功功率的顺序进行设定，并运用三个状态标志位确定当前输入的数据为哪一个参数，并运用一个数组保存输入的百分比数值，具体操作过程如下：读取存储电能参数原始数据的寄存器，将读取的电能参数原始数据进行计算，包括，电压有效值的计算公式如下：

9、

10、其中，rmsuxx为电压有效值寄存器值；rmsuxxc为电压有效值系数寄存器值；k1为电压的缩放倍数；电流有效值的计算公式如下：

11、

12、其中，rmsixx为电流有效值寄存器值；rmsixxc为电流有效值系数寄存器值；k2为电流的缩放倍数；有功功率或视在功率的计算公式如下：

13、

14、其中，powerxx为有功功率或视在功率寄存器值，powerxxc为电流或电压系数寄存器值，有功功率或视在功率计算出来的单位为w；电流阈值寄存器值的计算公式如下：

15、oialvl＝rmsia_1a*limit_i*sqrt(2)/27

16、其中，oialvl为电流通道a阈值寄存器值；rmsia_1a为电流通道a施加1a电流时电流有效值寄存器值，limit_i为电流阈值，sqrt(2)表示求电流对应峰值，2^7表示把计算结果右移7位；电压阈值寄存器的计算公式如下：

17、ovlvl＝rmsu_1v*limit_u*sqrt(2)/27

18、其中，ovlvl为电压阈值寄存器值，rmsu_1v为施加1v电压时电压有效值寄存器值，limit_u为电压阈值，sqrt(2)表示求电流对应峰值，2^7表示把计算结果右移7位；有功功率阈值寄存器值的计算公式如下：

19、oplvl＝powera_1w*limit_p/215

20、其中，oplvl有功功率阈值寄存器值，powera_1w为施加1w电压时有功功率有效值寄存器值，limit_p为有功功率阈值，2^15表示把计算结果右移15位。

21、作为本发明所述基于过流检测的主变压器负载控制方法的一种优选方案，其中：所述负载控制方案包括三个环节，分别为切断方案、通道负载参数记录和负载重开；当发生电能参数超过过限阈值的情况时，开始定时倒计时30分钟，定时结束后记录当前所处的时间分段数，假设为t，若此时电能参数仍然超过过限阈值，则根据该t时间分段内1-h级的优先级顺序来关断负载通道，达到切断负载的目的；每关断一次负载通道时，记录下本次关断的负载通道的状态、关断的负载通道序号和切断负载前的电能参数；采用h个标志位记录各个负载通道的关断状态，h组变压保存每次判断的负载通道序号，以及h组变量保存每次切断负载通道的电能参数。

22、作为本发明所述基于过流检测的主变压器负载控制方法的一种优选方案，其中：所述切断方案包括，将电能参数与过限阈值进行比较，若电能参数超出过限阈值，则判断当前时间分段是否首次发生电能参数超过过限阈值，若没有超出过限阈值，则结束定时并将定时器2清零，等待下一时间分段继续将电能参数与过限阈值进行比较；若超出过限阈值，则判断是否为该时间分段首次超出阈值，若是，则打开定时器2定时30分钟；若不是，则继续定时；定时结束后，将定时结束标志位置1，获取当前时间，判断当前时间属于哪个时间分段；根据h个状态标志位之和n作为本次为第几次切断负载的判断依据；将当前的电能参数值保存到第n个电能参数变量中；根据已切断负载次数以及负载通道标志位得出当前时刻未关断的负载通道中优先级最高的通道，调用hlw8110中断状态读取函数，当电压过零时切断该通道，并保存本次切断通道的序号；若未超过警报阈值，则判断此时是否已开始计时且未完成计时，若是则关闭时钟且清零相关标志位。

23、第二方面，本发明为进一步解决上述通过手动调节变压器的连接组别或转移负载来实现负载控制中存在的问题，实施例提供了基于过流检测的主变压器负载控制系统，其包括：第一单元模块，用于负载控制方案、过流阈值和报警阈值的设定；第二单元模块，用于电能参数的检测和计算；第三单元模块，用于负载开断控制。

24、第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于过流检测的主变压器负载控制方法的任一步骤。

25、第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明第一方面所述的基于过流检测的主变压器负载控制方法的任一步骤。

26、本发明有益效果为，本发明基于过流检测的负载控制方法，可以准确监测主变压器的负载情况，并根据设定的负载控制方案实时调节负载，有效预防主变压器超负荷运行和过热问题，提高主变压器的安全性，降低损坏和事故的风险；通过设定负载优先级，根据不同负载通道的重要性和需求来合理调节负载，实现负载的优化和平衡，确保每个负载通道的运行状态在安全范围内，并避免单一通道的过载或过度闲置；采用定时器定时读取电能参数并根据参数大小启动负载控制方案，实现对主变压器负载的自动化控制，可以减少人工干预和操作，提高负载控制的智能化水平，增加操作的便捷性和准确性；通过设定报警阈值，可以及时发现负载异常和过载风险，采取相应措施，避免潜在的损坏和安全事故。