智能電網(wǎng)變壓器冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(xiàng)工作，其中最基礎(chǔ)的是變電站需要實(shí)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(yùn)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(yán)重威脅著電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠程度。
　　變壓器冷卻系統(tǒng)是變壓器可正常運(yùn)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(yùn)行；運(yùn)行數(shù)據(jù)采集不完整，無法進(jìn)行設(shè)備運(yùn)作中全部信息的良好監(jiān)測(cè)；不可自動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控，智能化低、技術(shù)人員工作量大；不能及時(shí)調(diào)控變化溫度，影響設(shè)備使用年限的同時(shí)產(chǎn)生大量能源浪費(fèi)。針對(duì)現(xiàn)有設(shè)備以上缺點(diǎn)，本文旨在研制一種新型冷卻系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器溫度的模糊PID控制，在簡(jiǎn)化電路、提高系統(tǒng)工作可靠性和節(jié)約能源的同時(shí)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)油、繞組對(duì)空氣、油對(duì)空氣和油面的平均溫升進(jìn)行了計(jì)算；完成工作時(shí)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(jì)為實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)智能監(jiān)測(cè)采用的可靠性技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控體系及通信實(shí)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(shí)現(xiàn)的功能；根據(jù)實(shí)際控制需求編寫I/O設(shè)定表并完成所需模塊型號(hào)選定；進(jìn)行系統(tǒng)電器元件的選型及電動(dòng)機(jī)

4、保護(hù)控制接線圖、PLC輸入輸出連接圖的設(shè)計(jì)，并根據(jù)接線原理圖介紹了各元件功用實(shí)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(diǎn)后設(shè)計(jì)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(duì)應(yīng)參數(shù)KP，KI和KD，從而改變電機(jī)頻率，實(shí)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，通過MALTAB建模仿真驗(yàn)證本文提出的復(fù)合控制的控制結(jié)果在試驗(yàn)數(shù)據(jù)上是比PID