智能電網(wǎng)變壓器冷卻系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用.pdf

1、發(fā)展智能電網(wǎng)是具有歷史性意義的一項工作，其中最基礎(chǔ)的是變電站需要實現(xiàn)的智能化工作。變電站一共包括三站層，依次為站控站層、間隔站層和過程站層，過程站層中最重要的一種高壓設(shè)備便是電力變壓器。在運行過程中，電力變壓器極易出現(xiàn)故障，且造成的影響巨大，嚴重威脅著電網(wǎng)運轉(zhuǎn)的可靠程度。
　　變壓器冷卻系統(tǒng)是變壓器可正常運行的重要保障。目前，變壓器冷卻系統(tǒng)普遍采用常規(guī)繼電器邏輯控制裝置，其主要存在的問題為：線路連接復(fù)雜，維修困難；繼電器故障率高，

2、妨礙系統(tǒng)正常運行；運行數(shù)據(jù)采集不完整，無法進行設(shè)備運作中全部信息的良好監(jiān)測；不可自動遠程監(jiān)控，智能化低、技術(shù)人員工作量大；不能及時調(diào)控變化溫度，影響設(shè)備使用年限的同時產(chǎn)生大量能源浪費。針對現(xiàn)有設(shè)備以上缺點，本文旨在研制一種新型冷卻系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)對變壓器溫度的模糊PID控制，在簡化電路、提高系統(tǒng)工作可靠性和節(jié)約能源的同時，進一步實現(xiàn)對變壓器溫度的智能化控制。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)對冷卻器的研究。研究不同容量變壓

3、器的散熱方式及其相應(yīng)散熱途徑和方式；實現(xiàn)構(gòu)造分析，主要有冷卻器本體及附件；完成變壓器各部分溫升限制的設(shè)定，并把繞組對油、繞組對空氣、油對空氣和油面的平均溫升進行了計算；完成工作時設(shè)備參數(shù)的設(shè)定。
　　(2)冷卻器硬件系統(tǒng)的搭建。設(shè)計為實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)智能監(jiān)測采用的可靠性技術(shù)、遠程監(jiān)控體系及通信實現(xiàn)、智能控制算法并說明在上述技術(shù)基礎(chǔ)上系統(tǒng)擬實現(xiàn)的功能；根據(jù)實際控制需求編寫I/O設(shè)定表并完成所需模塊型號選定；進行系統(tǒng)電器元件的選型及電動機

4、保護控制接線圖、PLC輸入輸出連接圖的設(shè)計，并根據(jù)接線原理圖介紹了各元件功用實現(xiàn)的方式。
　　(3)模糊PID復(fù)合控制器的建立。在了解了PID控制和模糊控制的原理及各自特點后設(shè)計控制裝置，以變壓器頂層油溫與給定溫度的溫差e、溫差變化率ec作為輸入量，應(yīng)用模糊控制器在線整定PID控制對應(yīng)參數(shù)KP，KI和KD，從而改變電機頻率，實現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。同時，通過MALTAB建模仿真驗證本文提出的復(fù)合控制的控制結(jié)果在試驗數(shù)據(jù)上是比PID