一种变压器温度控制装置及方法与流程

本发明涉及温度控制，具体说是一种变压器温度控制装置及方法。

背景技术：

1、干式变压器冷却方式为自然空气冷却和强迫空气冷却，为了保证变压器安全可靠运行，大多数通过干式变压器安装风机对其进行强迫风冷散热，但由于干式变压器的电压等级在逐步提高，为了应对于高电压等级的温度处理，变压器的温度控制也需要提高。因此，高电压等级的温度控制装置通常由采集端以及系统处理端两部分组成，通过将采集端设定于变压器的各级结构发热点后，系统处理端根据温升反应是否超出额定值进行散热的启停判别，该种控制装置存在的技术问题是，由于温度速率的变化不稳定，系统处理端易受到采集信号的非线性影响，因此通常采用平均化分配，该种处理方式对于散热源功率分配的应用灵活度不佳，尤其是各节段在同一时间节点因高温作用触发系统处理端的额定值启动后，其平均分配的处理方式易出现影响占比较高的发热结构点无法得到准确消除温差的散热执行量，而影响占比较低的发热结构点又因为平均分配法产生溢出，因此，现有变压器温度控制装置对于变压器各发热点温度控制的精确性不佳。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了一种变压器温度控制装置及方法。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变压器温度控制装置，包括变压器测温端，还包括惯性误差信号分项处理端、常规温控信号执行端、温控调节端以及信号来源分析模块。

2、所述变压器测温端将变压器发热点分项设定，进而独立获取各分项发热区间的温升参数，所述常规温控信号执行端中设定有对应常规温升参数的温度控制参数，所述常规温控信号执行端接收所述变压器测温端获取的各分项发热区间温升参数之后，分析各分项热负荷的下调需求，并根据下调需求向所述温控调节端发送原初控制信号，使所述温控调节端预先控制变压器散热系统做常态降温循环。

3、所述惯性误差信号分项处理端包括数据录入模块、分项变化误差提取模块、干预命令生成模块，所述常规温控信号执行端向所述温控调节端发送原初控制信号的同时，所述数据录入模块同步用于获取所述变压器测温端各分项发热区间温升参数，其中，各分项发热区间温升参数包括变压器芯部作业时的区间温升参数、变压器低压侧作业时的区间温升参数以及变压器高压侧作业时的区间温升参数。

4、所述分项变化误差提取模块通过模糊推理消除所述数据录入模块获取的各发热区间温升参数的非线性误差，进而独立获取各区间热温升参数的优化值，获取优化值之后，再通过所述分项变化误差提取模块对优化值进行复核修正，所述干预命令生成模块依据复核修正后的优化值作为调控时的对照参数，生成干预命令并经分路信号发送至所述温控调节端，使所述温控调节端控制变压器散热系统的降温循环方式变更。

5、优选的，所述变压器测温端通过所述信号来源分析模块与所述常规温控信号执行端信号连接，所述变压器测温端包括芯体项测温部、低压项测温部以及高压项测温部，所述芯体项测温部设置于变压器芯部，用以获取变压器芯部作业时的区间温升参数，所述低压项测温部设置于变压器低压侧，用以获取变压器低压侧作业时的区间温升参数，所述高压项测温部设置于变压器高压侧，变压器高压侧作业时的区间温升参数。

6、优选的，所述分项变化误差提取模块对于各发热区间温升参数的非线性误差模糊消除步骤如下：

7、a、设定变压器芯部作业时的区间温升参数为za、变压器低压侧作业时的区间温升参数为zb、变压器高压侧作业时的区间温升参数为zc，根据已知的各项温升参数代入变化率计算公式获得变压器各区间温度变化率、以及，其中，变化率计算公式为；

8、b、读取温控数据库中变压器的温度阈值，根据已知各项温升参数的区间最高温度以及最低温度相减获取温度误差，并将温度误差设定为re；

9、c、通过向模糊 pid 控制器中输入温度误差re、各项温升参数变化率、以及，进行模糊以及解模糊处理，进而输出 pid 参数修正量 δ、δ、δ，之后将pid 参数修正量代入下述公式中，得到对应当前输入项发热区间温升参数的温度控制量，即模糊消除非线性误差的区间温度控制量为；

10、d、通过编程端构建温度控制量、的百分比进度参数。

11、优选的，所述温控调节端获取温度控制量、后，控制散热系统按同百分比达成进度完成温度控制量、。

12、优选的，所述常规温控信号执行端包括di数字值输入模块和比较运算模块，所述di数字值输入模块用于将所述信号来源分析模块优先发出的各分项发热区间的温升参数进行数值化处理，所述比较运算模块接收所述di数字值输入模块生成数值后，构建对应的优先温控控制量。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、温控调节端优先控制散热系统进行散热功率的平均分配时，惯性误差信号分项处理端同步接收变压器测温端采集的各分项发热区间温升参数，通过模糊推理消除数据录入模块获取的各发热区间温升参数的非线性误差，进而独立获取各区间热温升参数的优化值，获取优化值之后，再通过分项变化误差提取模块对优化值进行复核修正，干预命令生成模块依据复核修正后的优化值作为调控时的对照参数，生成干预命令并经分路信号发送至温控调节端，使温控调节端控制变压器散热系统的降温循环方式变更，重新分配散热系统对于各项发热点的输出功率，相较于现有处理方式可使各发热点在温度控制后准确达到温度下降需求，提高温度控制装置的精确性。

15、2、通过变压器测温端将变压器发热点分项采集，在变压器发热点各分项超出热负荷，通过常规温控信号执行端分析各分项热负荷的下调需求，根据下调需求向温控调节端发送控制信号，使温控调节端预先控制变压器散热系统做常态降温循环，优先使各变压器发热点平均受到基本散热，避免短期温度提升速率过高，进而给于后续分配调试时的处理时长，达到温度控制前的基本保护效果。

技术特征：

1.一种变压器温度控制装置，包括变压器测温端（1），其特征在于，还包括惯性误差信号分项处理端（2）、常规温控信号执行端（3）、温控调节端（4）以及信号来源分析模块（14）；

2.根据权利要求1所述的一种变压器温度控制装置，其特征在于：所述变压器测温端（1）通过所述信号来源分析模块（14）与所述常规温控信号执行端（3）信号连接，所述变压器测温端（1）包括芯体项测温部（11）、低压项测温部（12）以及高压项测温部（13），所述芯体项测温部（11）设置于变压器芯部，用以获取变压器芯部作业时的区间温升参数，所述低压项测温部（12）设置于变压器低压侧，用以获取变压器低压侧作业时的区间温升参数，所述高压项测温部（13）设置于变压器高压侧，变压器高压侧作业时的区间温升参数。

3.根据权利要求2所述的一种变压器温度控制装置，其特征在于：所述分项变化误差提取模块（22）对于各发热区间温升参数的非线性误差模糊消除步骤如下：

4.根据权利要求3所述的一种变压器温度控制装置，其特征在于：所述温控调节端（4）获取温度控制量、后，控制散热系统按同百分比达成进度完成温度控制量、。

5.根据权利要求4所述的一种变压器温度控制装置，其特征在于：所述常规温控信号执行端（3）包括di数字值输入模块（31）和比较运算模块（32），所述di数字值输入模块（31）用于将所述信号来源分析模块（14）优先发出的各分项发热区间的温升参数进行数值化处理，所述比较运算模块（32）接收所述di数字值输入模块（31）生成数值后，构建对应的优先温控控制量。

技术总结本发明涉及温度控制技术领域，具体公开了一种变压器温度控制装置及方法，包括变压器测温端，还包括惯性误差信号分项处理端、常规温控信号执行端、温控调节端以及信号来源分析模块；温控调节端优先控制散热系统进行散热功率的平均分配时，惯性误差信号分项处理端同步接收变压器测温端采集的各分项发热区间温升参数，通过模糊推理消除数据录入模块获取的各发热区间温升参数的非线性误差，进而独立获取各区间热温升参数的优化值，获取优化值之后，再通过分项变化误差提取模块对优化值进行复核修正，干预命令生成模块依据复核修正后的优化值作为调控时的对照参数，使温控调节端控制变压器散热系统的降温循环方式变更。技术研发人员：刘贤文,刘贤龙,刘贤群,刘慈堃,刘慈洁,邓美华,宋范,刘慈凯,刘慈浩,苏红元,杨威,李家宜,郭佳雯,丁钰洁受保护的技术使用者：广州广高高压电器有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29