本發(fā)明涉及電網故障檢測，尤其涉及一種短期急救負載能力評估方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著新型電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展以及大量動態(tài)負荷(如電動汽車等)接入配電網，其帶來的強不確定性和波動性勢必會導致電力變壓器承受更加極端、變化劇烈的負載條件。油浸式電力變壓器處于過負載運行狀態(tài)時，繞組溫度和油溫將急劇升高，同時降低油紙絕緣強度，進一步加速變壓器的老化程度，甚至會直接導致變壓器的故障，對電網的安全穩(wěn)定運行造成威脅。

2、對于i?ec、dl/t?572-2021等各類導則中給出的短期急救負載能力評估方法，都僅考慮了熱點溫度、頂層油溫和最大負載系數(shù)的限制，來評估變壓器在不同運行條件下的最大可運行時間，但是對于已服役較長時間的變壓器而言，在短期急救負載下因為熱點溫度、頂層油溫等熱指標過高而發(fā)生故障的概率會更大，若在變壓器短期急救負載的安全運行時間評估時，不考慮變壓器的使用時間等因素的影響，將會獲得不可靠的評估結果，嚴重時會導致變壓器發(fā)生永久性故障。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供了一種短期急救負載能力評估方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)了對變壓器短期急救負載能力的評估，提高了評估結果的準確性。

2、本發(fā)明實施例的第一方面提供了一種短期急救負載能力評估方法，所述方法包括：

3、采集在預設時間段內待評估變壓器的周圍環(huán)境溫度和服役時間；

4、根據周圍環(huán)境溫度，計算待評估變壓器在預設時間段內各個時間點的頂層油溫和熱點溫度；

5、利用各個時間點的熱點溫度計算得到各個時間點的等效運行時間，將等效運行時間輸入變壓器累積故障率計算模型進行計算，得到各個時間點的累積故障概率；

6、將各個時間點的頂層油溫、熱點溫度、累積故障概率輸入構建好的短期急救負載能力評估模型進行計算，得到最大可運行時間。

7、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，根據所述周圍環(huán)境溫度，計算所述待評估變壓器在預設時間段內各個時間點的頂層油溫和熱點溫度，包括：

8、根據所述周圍環(huán)境溫度計算出所述待評估變壓器在預設時間段內各個時間點的頂層油溫和熱點溫度，其中，所述頂層油溫和所述熱點溫度的計算公式為：

9、

10、式中，t為時間變量，r為變壓器額定負載損耗與空載損耗的比值，θa為周圍環(huán)境溫度，δθor、δθhr分別表示額定負載下頂層油溫對環(huán)境溫度的溫升、熱點溫度對頂層油的溫升，δθhs表示給定負載下熱點溫度對頂層油溫的溫升，為δθhs1與δθhs2之間的差值，τw、τo分別為繞組時間常數(shù)、油時間常數(shù)，k11、k21、k22均為熱常數(shù)，k表示變壓器負載系數(shù)，θoil為頂層油溫，θhs為熱點溫度。

11、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，利用各個所述時間點的所述熱點溫度計算得到各個時間點的等效運行時間，包括：

12、利用各個所述時間點的所述熱點溫度計算得到各個時間點的等效運行時間，其中，所述等效運行時間的計算公式為：

13、

14、式中，θhs為熱點溫度，θ0為參考溫度，θhs(δt)為在運行時間區(qū)間內的熱點溫度。

15、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，將所述等效運行時間輸入構建好的變壓器累積故障率計算模型進行計算，得到各個時間點的累積故障概率，包括：

16、將所述等效運行時間輸入構建好的變壓器累積故障率計算模型進行計算，得到各個時間點的累積故障概率，其中，所述累積故障概率的表達式為：

17、

18、式中，pta表示累積故障概率，θ0為參考溫度，teq為絕緣壽命損失累加，μhi為健康指數(shù)，m為待擬合參數(shù)，b、c為經驗常數(shù)。

19、在第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，將各個時間點的頂層油溫、熱點溫度、累積故障概率輸入構建好的短期急救負載能力評估模型進行計算，得到最大可運行時間，包括：

20、將所述各個時間點的頂層油溫、熱點溫度、累積故障概率輸入所述短期急救負載能力評估模型中，若在一個所述時間點時所述頂層油溫、所述熱點溫度或所述累積故障概率大于預設閾值，則得到所述最大可運行時間，其中，所述短期急救負載能力評估模型為：

21、

22、本發(fā)明實施例的第二方面提供了一種短期急救負載能力評估系統(tǒng)，系統(tǒng)包括采集模塊、計算模塊和評估模塊，

23、其中，其中，采集模塊用于采集在預設時間段內待評估變壓器的周圍環(huán)境溫度和服役時間，根據周圍環(huán)境溫度，計算待評估變壓器在預設時間段內各個時間點的頂層油溫和熱點溫度；

24、計算模塊用于利用各個時間點的熱點溫度計算得到各個時間點的等效運行時間，將等效運行時間輸入變壓器累積故障率計算模型進行計算，得到各個時間點的累積故障概率；

25、評估模塊用于將各個時間點的頂層油溫、熱點溫度、累積故障概率輸入構建好的短期急救負載能力評估模型進行計算，得到最大可運行時間。

26、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，根據周圍環(huán)境溫度，計算待評估變壓器在預設時間段內各個時間點的頂層油溫和熱點溫度，包括：

27、根據周圍環(huán)境溫度計算出待評估變壓器在預設時間段內各個時間點的頂層油溫和熱點溫度，其中，頂層油溫和熱點溫度的計算公式為：

28、

29、式中，t為時間變量，r為變壓器額定負載損耗與空載損耗的比值，θa為周圍環(huán)境溫度，δθor、δθhr分別表示額定負載下頂層油溫對環(huán)境溫度的溫升、熱點溫度對頂層油的溫升，δθhs表示給定負載下熱點溫度對頂層油溫的溫升，為δθhs1與δθhs2之間的差值，τw、τo分別為繞組時間常數(shù)、油時間常數(shù)，k11、k21、k22均為熱常數(shù)，k表示變壓器負載系數(shù)，θoil為頂層油溫，θhs為熱點溫度。

30、在第二方面的一種可能的實現(xiàn)方式中，利用各個時間點的熱點溫度計算得到各個時間點的等效運行時間，包括：

31、利用各個時間點的熱點溫度計算得到各個時間點的等效運行時間，其中，等效運行時間的計算公式為：

32、

33、式中，θhs為熱點溫度，θ0為參考溫度，θhs(δt)為在運行時間區(qū)間內的熱點溫度。

34、本發(fā)明實施例的第三方面提供了一種計算機設備，包括：

35、存儲器，用于存儲計算機程序；

36、處理器，用于執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如第一方面的短期急救負載能力評估方法。

37、本發(fā)明實施例的第四方面提供了一種存儲介質，存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如第一方面的短期急救負載能力評估方法的步驟。

38、本發(fā)明實施例提供的短期急救負載能力評估方法，通過采集在預設時間段內待評估變壓器的周圍環(huán)境溫度和服役時間；根據周圍環(huán)境溫度，計算待評估變壓器在預設時間段內各個時間點的頂層油溫和熱點溫度；利用各個時間點的熱點溫度計算得到各個時間點的等效運行時間，將等效運行時間輸入變壓器累積故障率計算模型進行計算，得到各個時間點的累積故障概率；將各個時間點的頂層油溫、熱點溫度、累積故障概率輸入構建好的短期急救負載能力評估模型進行計算，得到最大可運行時間。通過上述方法，實現(xiàn)了對變壓器短期急救負載能力的評估，提高了評估結果的準確性。