本發(fā)明涉及變壓器，具體而言，涉及一種變壓器冷卻控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
1、電力變壓器是電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電壓變換、電能傳輸與分配的核心設(shè)備，其運(yùn)行可靠性直接關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。在各類變壓器中，油浸式變壓器因絕緣性能優(yōu)良、散熱效率較高、維護(hù)成本適中而被廣泛應(yīng)用于輸配電網(wǎng)絡(luò)，尤其在中高壓電力系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。
2、油浸式變壓器作為電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備，其運(yùn)行溫度直接影響絕緣性能與使用壽命。傳統(tǒng)冷卻控制方式普遍依賴單一溫度閾值（如固定55℃觸發(fā)冷卻），難以適應(yīng)復(fù)雜電網(wǎng)環(huán)境下的動(dòng)態(tài)負(fù)荷變化，存在以下顯著缺陷：（1）響應(yīng)滯后問(wèn)題，變壓器油溫變化存在熱慣性，僅通過(guò)實(shí)時(shí)頂層油溫信號(hào)觸發(fā)冷卻時(shí)，無(wú)法預(yù)判負(fù)荷突變（如短路故障、大型設(shè)備啟停）導(dǎo)致的快速溫升；例如，當(dāng)高壓側(cè)電流突然增大時(shí)，繞組損耗急劇增加，但油溫升高存在延遲，傳統(tǒng)控制易因冷卻啟動(dòng)滯后造成局部過(guò)熱，加速絕緣老化；（2）信號(hào)孤立性局限，傳統(tǒng)策略僅依賴熱工狀態(tài)量，忽略了電氣特征量信號(hào)與發(fā)熱過(guò)程的強(qiáng)關(guān)聯(lián)性；例如，相同油溫下，高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的繞組熱點(diǎn)溫度遠(yuǎn)高于低負(fù)荷狀態(tài)，僅靠油溫信號(hào)會(huì)導(dǎo)致冷卻策略與實(shí)際發(fā)熱風(fēng)險(xiǎn)脫節(jié)；（3）閾值僵化，固定閾值無(wú)法適應(yīng)環(huán)境溫度波動(dòng)與負(fù)載特性差異；在低溫環(huán)境下，固定閾值可能導(dǎo)致過(guò)度冷卻，增加能耗；而在高溫高負(fù)荷場(chǎng)景下，又可能因閾值偏高導(dǎo)致冷卻不足，埋下安全隱患；此外，不同型號(hào)變壓器的熱容量、散熱效率存在差異，統(tǒng)一閾值難以兼顧通用性與精準(zhǔn)性；（4）控制策略單一性，傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)多采用“全開/全關(guān)”的二元控制模式，無(wú)法根據(jù)實(shí)時(shí)工況動(dòng)態(tài)調(diào)整冷卻強(qiáng)度；例如，在負(fù)荷緩慢上升階段，無(wú)需啟動(dòng)全部冷卻裝置，但傳統(tǒng)策略可能因達(dá)到閾值而全額投入，造成能源浪費(fèi)；而在負(fù)荷驟增時(shí)，又可能因冷卻能力不足導(dǎo)致溫度失控。
3、綜上，傳統(tǒng)變壓器冷卻控制方法在安全性、經(jīng)濟(jì)性與適應(yīng)性方面存在明顯短板，亟需一種融合多維度信號(hào)、具備預(yù)測(cè)能力與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)特性的智能化控制方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種變壓器冷卻控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決傳統(tǒng)油浸式變壓器冷卻控制中存在的響應(yīng)滯后、信號(hào)孤立、閾值僵化等問(wèn)題。
2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種變壓器冷卻控制方法，包括如下步驟：
3、獲取油浸式變壓器的電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)；
4、基于電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)，計(jì)算得到下一時(shí)刻的頂層油溫預(yù)測(cè)值，并耦合動(dòng)態(tài)調(diào)整的安全裕度確定油溫閾值，安全裕度根據(jù)實(shí)時(shí)的電氣特征量信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整；
5、將電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)進(jìn)行非線性融合，生成復(fù)合控制量；
6、以油溫閾值為安全基準(zhǔn)，根據(jù)復(fù)合控制量執(zhí)行分級(jí)冷卻策略。
7、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，電氣特征量信號(hào)至少包括高壓側(cè)ct電流信號(hào)與電流變化率，熱工狀態(tài)量信號(hào)至少包括油浸式變壓器的頂層油溫信號(hào)與環(huán)境溫度信號(hào)。
8、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，頂層油溫預(yù)測(cè)值采用預(yù)構(gòu)建的lstm預(yù)測(cè)模型基于電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)預(yù)測(cè)獲取。
9、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，方法還包括對(duì)獲取的電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包含歸一化處理與滑動(dòng)平均濾波處理。
10、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，安全裕度的動(dòng)態(tài)調(diào)整規(guī)則為：
11、當(dāng)預(yù)處理后的電流變化率大于預(yù)設(shè)負(fù)載變化閾值時(shí)，縮小安全裕度；
12、當(dāng)預(yù)處理后的高壓側(cè)ct電流信號(hào)小于預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，增大安全裕度。
13、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，復(fù)合控制量的計(jì)算表達(dá)式為，其中，為復(fù)合控制量，與為動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)，隨高壓側(cè)ct電流信號(hào)增大非線性遞增，為頂層油溫信號(hào)與環(huán)境溫度信號(hào)的溫差，為電流變化率。
14、根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，分級(jí)冷卻策略具體為：
15、當(dāng)大于或等于第一預(yù)設(shè)值時(shí)，冷卻執(zhí)行機(jī)構(gòu)以強(qiáng)冷模式運(yùn)行；
16、當(dāng)小于第一預(yù)設(shè)值且大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，冷卻執(zhí)行機(jī)構(gòu)以均衡模式運(yùn)行；
17、當(dāng)小于或等于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，冷卻執(zhí)行機(jī)構(gòu)以節(jié)能模式運(yùn)行。
18、本發(fā)明還提供一種變壓器冷卻控制系統(tǒng)，應(yīng)用到如上述的變壓器冷卻控制方法，系統(tǒng)包括：
19、數(shù)據(jù)采集模塊，用于獲取油浸式變壓器的電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)；
20、第一處理模塊，用于基于電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)，計(jì)算得到下一時(shí)刻的頂層油溫預(yù)測(cè)值，并耦合動(dòng)態(tài)調(diào)整的安全裕度確定油溫閾值，安全裕度根據(jù)實(shí)時(shí)的電氣特征量信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整；
21、第二處理模塊，用于將電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)進(jìn)行非線性融合，生成復(fù)合控制量；
22、執(zhí)行模塊，用于以油溫閾值為安全基準(zhǔn)，根據(jù)復(fù)合控制量執(zhí)行分級(jí)冷卻策略。
23、本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述的變壓器冷卻控制方法。
24、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述變壓器冷卻控制方法。
25、本發(fā)明所提供的一種變壓器冷卻控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)的技術(shù)方案至少具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：（1）本發(fā)明通過(guò)獲取高壓側(cè)ct電流信號(hào)、電流變化率等電氣特征量信號(hào)，結(jié)合頂層油溫、環(huán)境溫度等熱工狀態(tài)量，采用lstm預(yù)測(cè)模型提前計(jì)算下一時(shí)刻的頂層油溫預(yù)測(cè)值，打破了傳統(tǒng)僅依賴實(shí)時(shí)溫度信號(hào)的滯后性局限；同時(shí)，通過(guò)電流變化率感知負(fù)荷突變趨勢(shì)，可在溫度尚未顯著升高時(shí)提前調(diào)整冷卻策略，有效避免因熱慣性導(dǎo)致的冷卻滯后，提升了冷卻控制的及時(shí)性與預(yù)判性，降低了絕緣過(guò)熱風(fēng)險(xiǎn)；（2）安全裕度根據(jù)實(shí)時(shí)電氣特征量信號(hào)動(dòng)態(tài)調(diào)整，當(dāng)電流變化率大于預(yù)設(shè)負(fù)載變化閾值時(shí)（如負(fù)荷驟增），縮小安全裕度以收緊油溫閾值，提前啟動(dòng)強(qiáng)冷卻；當(dāng)高壓側(cè)電流小于預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)（如輕載運(yùn)行），增大安全裕度以避免過(guò)度冷卻，這種動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制既保證了高負(fù)荷、高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景下的安全冗余，又減少了低負(fù)荷時(shí)的不必要冷卻能耗，平衡了安全性與經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)了安全裕度的動(dòng)態(tài)適配與精準(zhǔn)防護(hù)；（3）本發(fā)明將電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量通過(guò)非線性融合生成復(fù)合控制量，克服了傳統(tǒng)單一溫度信號(hào)的局限性；復(fù)合控制量中，電流平方項(xiàng)可反映負(fù)載損耗發(fā)熱強(qiáng)度，溫差項(xiàng)體現(xiàn)實(shí)際散熱壓力，電流變化率項(xiàng)捕捉負(fù)荷動(dòng)態(tài)趨勢(shì)，三者協(xié)同作用使控制策略更貼合變壓器實(shí)際運(yùn)行工況；同時(shí)，分級(jí)冷卻策略可根據(jù)復(fù)合控制量靈活切換，適配不同負(fù)荷強(qiáng)度與環(huán)境條件，避免了傳統(tǒng)“全開/全關(guān)”模式的能耗浪費(fèi)或冷卻不足問(wèn)題，增強(qiáng)了控制策略的全面性與適應(yīng)性；（4）通過(guò)預(yù)處理降低了信號(hào)噪聲干擾，可確保輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
1.一種變壓器冷卻控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1的變壓器冷卻控制方法，其特征在于，電氣特征量信號(hào)至少包括高壓側(cè)ct電流信號(hào)與電流變化率，熱工狀態(tài)量信號(hào)至少包括油浸式變壓器的頂層油溫信號(hào)與環(huán)境溫度信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1的變壓器冷卻控制方法，其特征在于，頂層油溫預(yù)測(cè)值采用預(yù)構(gòu)建的lstm預(yù)測(cè)模型基于電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)預(yù)測(cè)獲取。
4.如權(quán)利要求2的變壓器冷卻控制方法，其特征在于，方法還包括對(duì)獲取的電氣特征量信號(hào)與熱工狀態(tài)量信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包含歸一化處理與滑動(dòng)平均濾波處理。
5.如權(quán)利要求4的變壓器冷卻控制方法，其特征在于，安全裕度的動(dòng)態(tài)調(diào)整規(guī)則為：
6.如權(quán)利要求4的變壓器冷卻控制方法，其特征在于，復(fù)合控制量的計(jì)算表達(dá)式為，其中，為復(fù)合控制量，與為動(dòng)態(tài)權(quán)重系數(shù)，隨高壓側(cè)ct電流信號(hào)增大非線性遞增，為頂層油溫信號(hào)與環(huán)境溫度信號(hào)的溫差，為電流變化率。
7.如權(quán)利要求6的變壓器冷卻控制方法，其特征在于，分級(jí)冷卻策略具體為：
8.一種變壓器冷卻控制系統(tǒng)，應(yīng)用到如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)的變壓器冷卻控制方法，其特征在于，系統(tǒng)包括：
9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的變壓器冷卻控制方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的變壓器冷卻控制方法。