基于運行指標(biāo)聯(lián)合監(jiān)控的感應(yīng)濾波換流變壓器優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于運行指標(biāo)聯(lián)合監(jiān)控的感應(yīng)濾波 換流變壓器優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著直流輸電系統(tǒng)在長距離輸電等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，換流變壓器作為直流輸電系 統(tǒng)重要組成部分，在它節(jié)能、降噪以及抑制電力電子元器件產(chǎn)生的諧波對電網(wǎng)影響方面的 研宄得到廣泛的重視。感應(yīng)濾波技術(shù)在換流變壓器上的應(yīng)用一方面取得了有源濾波器對于 抑制諧波以及由于諧波等造成的噪音的效果，另一方面克服了有源濾波在監(jiān)測諧波以及跟 蹤諧波調(diào)節(jié)等方面的難題。
[0003] 感應(yīng)濾波換流變壓器各個運行指標(biāo)都有一個運行最優(yōu)值（目標(biāo)值），即感應(yīng)濾波 換流變壓器在當(dāng)前運行條件下所能達到的最佳值，對于多個運行指標(biāo)可以通過加權(quán)方式取 得根據(jù)實際需求的總體指標(biāo)最優(yōu)。運行指標(biāo)的實時值和目標(biāo)值之間的接近程度可以定量的 反映運行水平的高低。因此，目標(biāo)值是衡量感應(yīng)濾波換流變壓器運行水平的比較基準(zhǔn)，也是 運行指標(biāo)好壞的評價標(biāo)準(zhǔn)，運行人員以縮小運行指標(biāo)的實時值與目標(biāo)值之間的偏差為目標(biāo) 進行操作、優(yōu)化運行。
[0004] 目前對于感應(yīng)濾波換流變壓器的運行指標(biāo)，如噪音、諧波等都是獨立監(jiān)控，而這些 指標(biāo)對感應(yīng)濾波換流變壓器的運行性能的影響卻不是獨立的，因此現(xiàn)有的獨立監(jiān)控、獨立 優(yōu)化的方法無法為感應(yīng)濾波換流變壓器設(shè)定多運行指標(biāo)的最優(yōu)目標(biāo)值，從而通過調(diào)整運行 參數(shù)使感應(yīng)濾波換流變壓器的運行參數(shù)達到綜合最優(yōu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種能夠?qū)Ω袘?yīng)濾波換流變壓器的運行情況進行綜合評價，得出反映感應(yīng)濾波換流變壓器多 運行指標(biāo)的最優(yōu)目標(biāo)值，以實現(xiàn)節(jié)能、降噪以及降低諧波對電網(wǎng)影響的基于運行指標(biāo)聯(lián)合 監(jiān)控的感應(yīng)濾波換流變壓器優(yōu)化方法。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：一種基于運行指標(biāo)聯(lián)合監(jiān)控的 感應(yīng)濾波換流變壓器優(yōu)化方法，具體步驟包括：
[0007] 1)根據(jù)感應(yīng)濾波換流變壓器的性能指標(biāo)建立用于評價綜合性能指數(shù)的性能評價 函數(shù)；
[0008] 2)根據(jù)感應(yīng)濾波換流變壓器的運行參數(shù)建立用于劃分工況類型的工況類型劃分 算法；
[0009] 3)初始化用于記錄所述運行參數(shù)、性能指標(biāo)及時間的歷史庫，用于記錄所述歷史 庫中各工況類型對應(yīng)綜合性能指數(shù)最優(yōu)數(shù)據(jù)的最優(yōu)庫，及用于判斷優(yōu)化周期的時間計數(shù) 器；
[0010] 4)實時監(jiān)控感應(yīng)濾波換流變壓器的性能指標(biāo)及運行參數(shù)，通過所述性能評價函數(shù) 評價綜合性能指數(shù)，通過工況類型劃分算法劃分工況類型，更新所述歷史庫和最優(yōu)庫；
[0011] 5)根據(jù)最優(yōu)庫，優(yōu)化感應(yīng)濾波換流變壓器的當(dāng)前運行參數(shù)。
[0012] 作為本發(fā)明的進一步改進，步驟1)中建立的性能評價函數(shù)如式（1)所述，
[0013] Ptotal=WlossX1+WnoiseXn+Wham〇nicXh(1)
[0014] 式⑴中，Ptotal為性能總指標(biāo)，1為諧波損耗、n為噪聲、h為網(wǎng)側(cè)諧波總畸變率， l、n、h均為感應(yīng)濾波換流變壓器的性能指標(biāo)，w1()SS為諧波損耗1的加權(quán)系數(shù)、噪音n 的加權(quán)系數(shù)、wh_ni。為網(wǎng)側(cè)諧波總畸變率h的加權(quán)系數(shù)。
[0015] 作為本發(fā)明的進一步改進，步驟2)中建立的工況類型劃分算法是以感應(yīng)濾波換 流變壓器在某一時刻的一組運行參數(shù)作為輸入，計算得出該組運行參數(shù)聚類類型的聚類算 法，所述聚類類型即感應(yīng)濾波換流變壓器在該時刻運行參數(shù)對應(yīng)的工況類型，所述運行參 數(shù)包括視在功率S、功率因子爐和負(fù)載電壓V。
[0016] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟4)的具體步驟包括：
[0017] 4. 1)實時監(jiān)控感應(yīng)濾波換流變壓器的當(dāng)前性能指標(biāo)及當(dāng)前運行參數(shù)，通過性能評 價函數(shù)計算出當(dāng)前綜合性能指數(shù)，通過工況類型劃分算法計算當(dāng)前工況類型；
[0018] 4. 2)將當(dāng)前數(shù)據(jù)存入歷史庫中，所述當(dāng)前數(shù)據(jù)包括運行參數(shù)、性能指標(biāo)、工況類型 及時間；
[0019]4. 3)判斷最優(yōu)庫中是否記錄有當(dāng)前工況類型的數(shù)據(jù)，有則跳轉(zhuǎn)到步驟4. 4)，否則 跳轉(zhuǎn)到步驟4. 7);
[0020] 4. 4)判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)的綜合性能指數(shù)是否優(yōu)于最優(yōu)庫中所記錄的當(dāng)前工況類型對 應(yīng)數(shù)據(jù)的綜合性能指數(shù)，是則跳轉(zhuǎn)到步驟4. 5)，否則跳轉(zhuǎn)到步驟4. 6);
[0021] 4. 5)用當(dāng)前數(shù)據(jù)更新最優(yōu)庫中對應(yīng)當(dāng)前工況類型的數(shù)據(jù)，跳轉(zhuǎn)到4. 8);
[0022] 4.6)判斷最優(yōu)庫中所記錄的當(dāng)前工況類型對應(yīng)數(shù)據(jù)的時間是否超出預(yù)設(shè)的最 優(yōu)數(shù)據(jù)有效期，如果超出最優(yōu)數(shù)據(jù)有效期則跳轉(zhuǎn)到步驟4. 5)，否則不更新最優(yōu)庫，跳轉(zhuǎn)到 4.8)；
[0023] 4. 7)將當(dāng)前數(shù)據(jù)存入最優(yōu)庫中，跳轉(zhuǎn)到4. 8);
[0024] 4. 8)結(jié)束本輪監(jiān)控及更新過程。
[0025] 其中，最優(yōu)數(shù)據(jù)有效期為1至2周。
[0026] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟5)的具體步驟包括：
[0027] 5. 1)通過時間計數(shù)器判斷是否已達預(yù)設(shè)的優(yōu)化周期，是則跳轉(zhuǎn)到步驟5. 2)，否則 不進行優(yōu)化，跳轉(zhuǎn)到步驟5.5);
[0028] 5. 2)根據(jù)當(dāng)前運行工況類型，檢索最優(yōu)庫中對應(yīng)工況類型的數(shù)據(jù)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)， 如檢索到對應(yīng)工況類型的數(shù)據(jù)則跳轉(zhuǎn)到步驟5. 3)，如最優(yōu)庫中沒有對應(yīng)工況類型的數(shù)據(jù)， 則不進行優(yōu)化，跳轉(zhuǎn)到步驟5.5);
[0029] 5. 3)判斷當(dāng)前綜合性能指數(shù)與目標(biāo)數(shù)據(jù)的綜合性能指數(shù)之差值是否大于預(yù)設(shè)的 閾值，是則跳轉(zhuǎn)到步驟5. 4)，否則不進行優(yōu)化，跳轉(zhuǎn)到步驟5. 5);
[0030] 5. 4)以目標(biāo)數(shù)據(jù)中對應(yīng)的運行參數(shù)作為目標(biāo)值，優(yōu)化感應(yīng)濾波換流變壓器的運行 參數(shù)，并重置時間計數(shù)器，跳轉(zhuǎn)到步驟5.5);
[0031] 5. 5)結(jié)束本輪優(yōu)化過程。
[0032]其中，對感應(yīng)濾波換流變壓器的運行參數(shù)進行優(yōu)化的優(yōu)化周期為2至6小時。
[0033] 作為本發(fā)明的進一步改進，在所述步驟4)之后還包括定時清理歷史庫，更新最優(yōu) 庫的步驟4a)，具體步驟包括：
[0034] 4a. 1)根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)清理周期定時刪除歷史庫中超出歷史數(shù)據(jù)有效期的數(shù)據(jù)， 并重新初始化工況類型劃分算法，初始化最優(yōu)庫；
[0035] 4a. 2)對歷史庫中剩余數(shù)據(jù)按照工況類型劃分算法重新劃分工況類型，并選擇各 工況類型中綜合性能指數(shù)最優(yōu)的數(shù)據(jù)更新最優(yōu)庫。
[0036] 作為本發(fā)明的進一步改進，所述步驟4a. 2)中選擇各工況類型中綜合性能指數(shù)最 優(yōu)且處于最優(yōu)數(shù)據(jù)有效期內(nèi)的數(shù)據(jù)更新最優(yōu)庫。
[0037] 其中，數(shù)據(jù)清理周期為1至2個月，歷史數(shù)據(jù)有效期為1至2個月。
[0038] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0039] 1、對于感應(yīng)濾波換流變壓器，通過對噪音以及諧波的聯(lián)合監(jiān)控，建立了諧波損耗、 噪音以及諧波總畸變率等的多運行指標(biāo)評價函數(shù)，可根據(jù)實際需求對感應(yīng)濾波換流變壓器 運行情況進行綜合評價。
[0040] 2、通過聚類方法對感應(yīng)濾波換流變壓器歷史狀態(tài)的海量數(shù)據(jù)進行分析，建立每個 運行工況下運行指標(biāo)的最優(yōu)目標(biāo)值，并定時更新。根據(jù)實時工況以及運行指標(biāo)的變化，查找 對應(yīng)工況下的運行指標(biāo)最優(yōu)目標(biāo)值，通過運行輔助決策模塊給出運行參數(shù)的調(diào)整建議，從 而使得感應(yīng)濾波換流變壓器的實時運行指標(biāo)跟蹤最優(yōu)目標(biāo)值，達到節(jié)能、降噪以及降低諧 波對電網(wǎng)影響的綜合目標(biāo)。
【附圖說明】