一種基于光纖測溫的變電增容系統技術方案

本發明專利技術涉及一種基于光纖測溫的變電增容系統，包括：通訊單元(1)，用于獲取變壓器的溫度值，并給出溫度報警信息；數據處理單元(2)，與所述的通訊單元(1)連接，用于推算變壓器繞組的損耗、計算變壓器繞組的壽命；決策單元(3)，與所述的數據處理單元(2)連接，用于預測變壓器的過負荷運行能力并給出相應的建議；顯示單元(4)，與所述的決策單元(3)連接，用于顯示與所述變電增容系統相關的狀態信息。與現有技術相比，本發明專利技術具有實時性好、可靠性高、能保證變壓器設備持續、安全運行等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種變電增容系統，尤其是涉及一種基于光纖測溫的變電增容系統。
技術介紹
我國電網未來的發展趨勢是:逐步推進電網智能化建設，逐步推廣節能型電網設備、裝置，升級改造農村電網，逐步建立全國范圍內的熱高壓電網骨架，增強電網運行的穩定性與可靠性。而隨著我國經濟的快速發展，區域負荷增長和舊有電網輸變電能力不足的問題日益突出。新增變壓器等輸變電設施需要巨大的資金，同時建設耗時長，尤其是在大中城市擴建變電站、開辟新的線路走廊都會受到土地資源以及生態環境等問題的制約。此外，電網運行過程中的停運事故、應急負荷、停電檢修、負荷預測失準等情況也會造成輸變電設備的過負荷運行。由此，如何充分利用現有輸變電設備，如油浸式變壓器中客觀存在的隱性容量，科學、安全地提高現有設備的變電容量，也成為了電力工作者迫切需要解決的課題。建立一種變壓器急救負荷下的動態增容監測裝置，實時給出變壓器過負荷水平和最大可持續運行時間的決策，對于保證變壓器設備持續、安全運行也就具有重要的意義。同時，變壓器內部結構復雜，運行時產生大量微波和電磁干擾，使得傳統的測溫方法難于或根本無法得到真實的測試結果，因此不能采用常規的電傳感器溫度測量變壓器溫度。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種實時性好、可靠性高、能保證變壓器設備持續、安全運行的基于光纖測溫的變電增容系統。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現:一種基于光纖測溫的變電增容系統，包括:通訊單元(1)，用于獲取變壓器的溫度值，并給出溫度報警信息；數據處理單元(2)，與所述的通訊單元(1)連接，用于推算變壓器繞組的損耗、計算變壓器繞組的壽命；決策單元(3)，與所述的數據處理單元(2)連接，用于預測變壓器的過負荷運行能力并給出相應的建議；顯示單元(4)，與所述的決策單元(3)連接，用于顯示與所述變電增容系統相關的任何狀態變化信息。所述的通訊單元(1)包括依次連接的溫度數據采集模塊(101)和溫度報警模塊(102)，所述的溫度數據采集模塊(101)測量變壓器的溫度，并將測得的溫度送至溫度報警模塊(102)進行處理。所述的溫度數據采集模塊(101)通過光纖溫度傳感器測量變壓器的溫度，光纖溫度傳感器具有良好的絕緣性、極強的抗電磁場干擾能力和優良的可靠性，測得的溫度值準確度較高。所述的數據處理單元(2)包括依次連接的熱學參數反推模塊(202)和變壓器熱點計算模塊(201)，所述的采用可視化邏輯圖編程方式(系統的開關量輸入和繼電器輸出均可編程)，記錄開關變位信息以及溫度越限時刻的電流有效值和溫度值，計算下個溫度告警的相對時間，推算變壓器繞組的損耗、計算變壓器繞組的壽命，還具有在線自動檢測功能，監視系統異常狀況，包括整定參數、記錄、電流、電壓回路等異常情況監視；所述的變壓器熱點計算模塊(201)計算變壓器的熱點溫度值。所述的熱學參數反推模塊(202)連續記錄200次事件，包括故障時間、類型、數據的保護動作全事件記錄。所述的決策單元(3)包括運行建議模塊(301)和變壓器負載能力預測模塊(302)，所述的變壓器負載能力預測模塊(302)根據熱學參數反推模塊(202)和變壓器熱點計算模塊(201)的輸出值預測變壓器的過負荷能力；所述的運行建議模塊(301)實時給出變壓器的最大可持續運行時間，保證變壓器持續、安全運行。所述的顯示單元(4)，采用漢化液晶顯示方式，顯示與所述變電增容系統相關的任何狀態變化信息，包括變壓器溫度、電流和下次越限相對時間等。所述的變電增容系統配置通訊規約(103、M0DBUS)，支持IEC61850通訊標準。所述的通訊單元(1)、數據處理單元(2)、決策單元(3)和顯示單元(4)采用嵌入式結構設計，嵌入在全封閉的薄型金屬機箱內，適合安裝在空間緊湊的開閉所、環網柜、開關柜、配電箱等場合。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點:(1)本專利技術通過光纖測溫技術獲取準確的溫度值，以此為基礎編制相應的軟件及硬件系統，建立變壓器急救負荷下變壓器過負荷能力的實時監測系統，實時給出變壓器過負荷水平和最大可持續運行時間的決策，保證變壓器設備持續、安全運行；(2)本專利技術在特殊條件或環境下，需部分變壓器短時承受過負荷負載，對于關鍵或重點供電區域變壓器，進行有效監測和實時核算分析，給出變壓器過負荷運行建議，有效支撐輸變電系統安全穩定運行，確保關鍵區域的供電可靠性。解決目前并無相應的輔助支撐技術和軟(硬)件系統提供實時決策分析，無法實時提供過負荷水平及短時負載能力建議的問題；(3)本專利技術采用數字式技術模式促進了電力流、信息流的不斷融合，滿足了智能電網堅強性和自愈性的基本要求，適應了發展智能電網的建設需求，有助于未來綠色節能電網的建設；(4)本專利技術采用的光纖測溫傳感器具有良好的電絕緣性、極強的抗電磁場干擾能力和優良的可靠性，因此非常適合變壓器內部的溫度測量；(5)本專利技術在熱學參數反推模塊中采用可視化的邏輯圖編程方式，實時掌控變壓器的負載情況，充分發揮變壓器的過載能力和備用容量，能有效應對急性負荷變化，在確保設備安全的情況下提高了電網的可靠性；(6)本專利技術能夠提高變壓器的有效利用率，減少了設備的投資與維護，同時在土地資源日益緊張的大環境下緩解了用地問題，有利于電網現有資源的優化配置；(7)在用電高峰季節，本專利技術通過增容運行，能夠緩和電網建設滯后于高用電量需求之間的矛盾；在用電低谷季節，增容運行可以減少主變、線路和變電站的投運數量，精簡變壓器損耗、線路損耗和運行維護等額外開支；(8)在日常的電力生廣運行中，停運事故、應急負荷、停電檢修、負荷預測失準等情況也會造成輸變電設備的過負荷運行，本專利技術的變電系統具有當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于光纖測溫的變電增容系統，其特征在于，包括：通訊單元(1)，用于獲取變壓器的溫度值，并給出溫度報警信息；數據處理單元(2)，與所述的通訊單元(1)連接，用于推算變壓器繞組的損耗、計算變壓器繞組的壽命；決策單元(3)，與所述的數據處理單元(2)連接，用于預測變壓器的過負荷運行能力并給出相應的建議；顯示單元(4)，與所述的決策單元(3)連接，用于顯示與所述變電增容系統相關的任何狀態變化信息。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：魏本剛，
申請(專利權)人：國網上海市電力公司，華東電力試驗研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31