本發(fā)明涉及變壓器節(jié)能評(píng)估、容量規(guī)劃領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種從節(jié)能降損角度綜合評(píng)估變壓器運(yùn)行適應(yīng)性情況的方法。

背景技術(shù)：

目前，公知的變壓器經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)一般單從其全周期成本來(lái)看，以LCC方法(全壽命周期成本)為例，其以周期成本低為唯一目標(biāo)，將出現(xiàn)以下問(wèn)題：同樣能滿足一個(gè)供區(qū)供電要求，一個(gè)周期成本較高、但是能耗較低新型變壓器與一個(gè)周期成本較低、但是損耗較高的變壓器，在考慮我國(guó)節(jié)能減排，需有效抑制碳排放量的背景下，選擇困難。依照傳統(tǒng)對(duì)電力設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法：1.非可見參數(shù)對(duì)能耗的影響均采用估計(jì)值或者是平均值，沒有量化方案；2.單一成本指標(biāo)將有可能導(dǎo)致對(duì)低價(jià)、高耗的變壓器具有更高的評(píng)價(jià)，而具備新技術(shù)的低耗能、優(yōu)結(jié)構(gòu)的高價(jià)變壓器被淘汰。

此外，傳統(tǒng)變壓器全壽命周期成本計(jì)算中對(duì)于負(fù)載、運(yùn)行時(shí)間均采用估計(jì)值或平均值，忽略重載或負(fù)荷高峰時(shí)所造成的額外損耗；同時(shí)對(duì)運(yùn)行中產(chǎn)生的操作損耗及環(huán)網(wǎng)損耗一般忽略，造成變壓器損耗的漏算。其統(tǒng)計(jì)跨度在全壽命周期(一般為20年)，電費(fèi)、電量、也一般采用均值，對(duì)于日后形成較為完善的電力市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，可能出現(xiàn)計(jì)算偏離實(shí)際較多的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服傳統(tǒng)變壓器評(píng)價(jià)方法由于時(shí)間窗過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的概數(shù)、平均過(guò)多，非參數(shù)信息被忽略，節(jié)能性能在評(píng)價(jià)中遭到淹沒的缺陷，本發(fā)明提供一種變壓器節(jié)能降損適應(yīng)性評(píng)估方法，該方法的時(shí)間窗以小時(shí)為單位，統(tǒng)計(jì)跨度為全年，建立完善細(xì)化的損耗模型及節(jié)能角度的評(píng)價(jià)二維指標(biāo)，以解決對(duì)變壓器適應(yīng)性的評(píng)價(jià)問(wèn)題。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：變壓器節(jié)能降損適應(yīng)性評(píng)估方法，其特征在于，采用經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及節(jié)能指標(biāo)分級(jí)評(píng)估作為變壓器適應(yīng)性評(píng)估手段，對(duì)于變壓器損耗以小時(shí)為時(shí)間窗提出改進(jìn)的分項(xiàng)損耗計(jì)算方法，以年為綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)時(shí)間窗，形成一種從節(jié)能降損角度評(píng)估變壓器運(yùn)行適應(yīng)性的二維方法。

進(jìn)一步地，所述經(jīng)濟(jì)指標(biāo)采用的評(píng)估模型為：

上式中，η_i為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，表示成本量對(duì)利潤(rùn)占比；CI_i為變壓器一次性費(fèi)用折至第i年的折舊成本，CM_i為第i年例行維護(hù)成本，CD_i為報(bào)廢成本平攤至第i年，C_g為基礎(chǔ)上網(wǎng)電費(fèi)，C_p為單位電價(jià)平均利潤(rùn)，H_Δ,H_C,H_cr分別為變壓器運(yùn)行損耗、環(huán)流損耗及安全損耗，∑H表示變壓器用電總量，CO_i為第i年運(yùn)行成本；

所述節(jié)能指標(biāo)采用的評(píng)估模型為：

其中，η_loss為節(jié)能指標(biāo)，表示整體損耗費(fèi)用占利潤(rùn)的比例；C_g為基礎(chǔ)上網(wǎng)電費(fèi)，C_p為單位電價(jià)平均利潤(rùn)，H_Δ,H_C,H_cr分別為變壓器運(yùn)行損耗、環(huán)流損耗及安全損耗，∑H表示變壓器用電總量，CO_i為第i年運(yùn)行成本；

以計(jì)算得到的η_i，η_loss為橫坐標(biāo)，適應(yīng)性等級(jí)為縱坐標(biāo)，繪制得到二維的變壓器適應(yīng)性分級(jí)依據(jù)圖，按照變壓器適應(yīng)性分級(jí)依據(jù)圖對(duì)變壓器適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，適應(yīng)性等級(jí)越低，表示適應(yīng)性越好。

進(jìn)一步地，所述變壓器運(yùn)行損耗的計(jì)算公式如下：

上式中，H_Δ為一年內(nèi)變壓器鐵損、銅損綜合損耗電量，P₀為空載有功損耗，K為無(wú)功當(dāng)量，指單位無(wú)功損耗引起的有功損耗，Q₀為空載無(wú)功損耗，T為全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)；f(t)＝S表示變壓器負(fù)荷功率在一天內(nèi)的變化函數(shù)，t為最小時(shí)間單位，此處為1小時(shí)；P_k、Q_k分別為額定短路有功、無(wú)功損耗，S_e為變壓器額定容量。

進(jìn)一步地，所述變壓器安全損耗的計(jì)算公式如下：

式中，f(t)＝S為變壓器負(fù)荷功率在一天內(nèi)的變化函數(shù)，t為最小時(shí)間單位，此處為1小時(shí)；α為負(fù)荷損失價(jià)值系數(shù)，代表?yè)p失負(fù)荷的賠償比例；λ為安全性損失代價(jià)系數(shù)；C_f/C_e為維修費(fèi)用與電力上網(wǎng)費(fèi)用之比，將維修費(fèi)用折算至電量損失，T為全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)，P′_cr為修正后的故障概率，S_e為變壓器額定容量。

進(jìn)一步地，變壓器基礎(chǔ)故障率采用如下表達(dá)：

上式中，P_cr為故障概率，其為在同一供區(qū)內(nèi)，過(guò)去長(zhǎng)時(shí)期故障容量總量與故障處理時(shí)間的積，比上全部容量與總時(shí)間的積；m為故障的變壓器數(shù)量；n為供區(qū)內(nèi)變壓器數(shù)量；S_i為單座變壓器容量；t_cr為單臺(tái)故障處理時(shí)間；T為總時(shí)間；

綜合考慮故障概率影響因素，采用模糊離散化方式將相關(guān)因素量化，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)綜合概率進(jìn)行修正，采用matlab中newff函數(shù)用作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，輸入向量為分別表示基礎(chǔ)概率、接縫緊密度、毛刺、噪聲、監(jiān)測(cè)量、內(nèi)部改善；

輸出量為修正的故障概率P'_cr，樣本側(cè)取得采用在局部放電監(jiān)測(cè)中針對(duì)新舊變壓器相關(guān)屬性及故障概率進(jìn)行確定。

P'_cr＝f_bp(P_cr,G_f,M_c,N_r,O_on,I_in)，

其中f_bp代表經(jīng)樣本訓(xùn)練后采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算方式修正函數(shù)。

進(jìn)一步地，所述變壓器環(huán)流損耗的計(jì)算公式如下：

上式中，I_C代表二次側(cè)電磁環(huán)流，U_C表示二次側(cè)母線電壓，H_C表示環(huán)流功率損耗電量，Tj表示合環(huán)時(shí)間，由于影響環(huán)流的負(fù)荷情況是變化量，對(duì)其離散情況進(jìn)行積分。

進(jìn)一步地，二次側(cè)電磁環(huán)流的計(jì)算公式如下：

I_C＝|U_MV1-U_MV2|_∞/(Z_k1+Z_k2)，

上式中，U_MV1、U_MV2代表兩臺(tái)變壓器的二次側(cè)電壓，Z_k1、Z_k2為兩臺(tái)變壓器的阻抗電壓值。

進(jìn)一步地，所述變壓器二次側(cè)電壓的相關(guān)計(jì)算公式如下：

ε％＝F(t)＝f(t)/S_e·(U_R％·cosφ+U_x％·sinφ)

U_MV＝U₀·(k₀/k')·(1-ε％)

上式中，ε％為電壓調(diào)整率，f(t)＝S為變壓器負(fù)荷功率在一天內(nèi)的變化函數(shù)，U_R％為電阻電壓百分?jǐn)?shù)，U_x％為電抗電壓百分?jǐn)?shù)，S_e為變壓器額定容量，I_f為相應(yīng)分接頭下對(duì)應(yīng)的電流值，cosφ為功率因數(shù)，φ表示功角，Z_k為阻抗電壓值，U₀為額定電壓，U_MV為二次側(cè)實(shí)際輸出電壓值，k₀為額定變比，k'為實(shí)際變比。

進(jìn)一步地，所述的變壓器適應(yīng)性分級(jí)依據(jù)圖中，等級(jí)在0-1之間評(píng)定為A級(jí)，對(duì)于節(jié)能指標(biāo)表示對(duì)工況下節(jié)能適應(yīng)性極好，能耗占比極低，對(duì)于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，表示經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性極高；等級(jí)在1-2之間評(píng)定為B級(jí)，對(duì)于節(jié)能指標(biāo)表示對(duì)工況下節(jié)能適應(yīng)性較好，能耗占比較低，對(duì)于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，表示經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性較高；等級(jí)在2-3之間評(píng)定為C級(jí)，對(duì)于節(jié)能指標(biāo)表示對(duì)工況下節(jié)能適應(yīng)性一般，對(duì)于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，表示經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性一般；等級(jí)在3-4之間評(píng)定為D級(jí)，對(duì)于節(jié)能指標(biāo)表示對(duì)工況下節(jié)能適應(yīng)性較低，在選型的各個(gè)方面存在至少一項(xiàng)對(duì)節(jié)能性能有不利影響的情況，對(duì)于經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，表示經(jīng)濟(jì)適應(yīng)性較低；等級(jí)在4-6之間評(píng)定為E級(jí)，對(duì)于節(jié)能指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，表示有幾項(xiàng)對(duì)相關(guān)指標(biāo)具有不利影響的情況；等級(jí)在6以上評(píng)定為F級(jí)，對(duì)于節(jié)能指標(biāo)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)說(shuō)，損耗明顯大于可接受范圍，耗損及成本占比極高，可能存在危害變壓器正常運(yùn)行的情況或容量與負(fù)載嚴(yán)重不符。

工程應(yīng)用中，A級(jí)表示適應(yīng)性非常好，是合理優(yōu)選的情況；B級(jí)表示中等偏上的合理方案；C級(jí)表示該變壓器選型或評(píng)測(cè)基本負(fù)荷運(yùn)行要求，使用負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性或節(jié)能性；D級(jí)表示運(yùn)行中出現(xiàn)了影響經(jīng)濟(jì)性或節(jié)能性的問(wèn)題，需要研究改善運(yùn)行條件，但可以勉強(qiáng)接受運(yùn)行結(jié)果；E級(jí)表示運(yùn)行變壓器已出現(xiàn)了較大運(yùn)行問(wèn)題，雖在繼續(xù)運(yùn)行但是需要嚴(yán)格監(jiān)控排除問(wèn)題，并及時(shí)檢修維護(hù)，若是變壓器規(guī)劃需重新選型；F級(jí)表示經(jīng)濟(jì)性或節(jié)能性已經(jīng)超出了運(yùn)行可接收條件，運(yùn)行的變壓器應(yīng)及時(shí)安排更換，變壓器規(guī)劃需重新選型。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：考慮了變壓器非參數(shù)特征對(duì)安全損耗的修正，采用小時(shí)為時(shí)間窗提高了周期成本、損耗的計(jì)算精度，從經(jīng)濟(jì)、節(jié)能二維標(biāo)準(zhǔn)對(duì)變壓器適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，對(duì)現(xiàn)有變壓器及變壓器規(guī)劃選型提供了節(jié)能適應(yīng)性評(píng)估依據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1為110kV變壓器適應(yīng)性分級(jí)依據(jù)圖，橫坐標(biāo)為計(jì)算得到的指標(biāo)值，縱坐標(biāo)為適應(yīng)性評(píng)定等級(jí)。

圖2為某110kV(50MVA)變壓器典型日負(fù)荷曲線樣例。

圖3為某110kV(50MVA)變壓器全年最高負(fù)荷曲線樣例。

圖4為本發(fā)明經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、節(jié)能性指標(biāo)的組成及關(guān)聯(lián)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

1.初始投資折算

初始投資折算記及變壓器購(gòu)置費(fèi)、安裝、建設(shè)費(fèi)及初次安裝及試運(yùn)行發(fā)生的一次性費(fèi)用(簡(jiǎn)稱初次運(yùn)行費(fèi)，即測(cè)試費(fèi))，由于變壓器具有較長(zhǎng)使用年限，為與其他費(fèi)用同步，該一次性費(fèi)用折算至每一年?？紤]安裝、建設(shè)費(fèi)及其他費(fèi)用為單筆支付，設(shè)備購(gòu)置為借、貸分期償還性質(zhì)，折算如下：

上式中，CI_i為變壓器一次性費(fèi)用折至第i年的折舊成本，T為變壓器全壽命時(shí)間，一般取為20年，C_d為購(gòu)置費(fèi)，σ為銀行利率，C_b,C_e,C_t分別為建設(shè)費(fèi)、安裝費(fèi)及測(cè)試費(fèi)。

2.運(yùn)行方式損耗

變壓器損耗主要分為空載損耗及短路損耗，包括：空載有功損耗、短路有功損耗、空載無(wú)功損耗、短路無(wú)功損耗。變壓器銘牌上一般標(biāo)記空載有功損耗及額定負(fù)載下的短路有功損耗，空載無(wú)功損耗及額定負(fù)載下的短路無(wú)功損耗按下式計(jì)算：

Q₀＝I₀％·S_e·10^-2 (2)

Q_k＝U_k％·S_e·10^-2 (3)

上式中，Q₀為空載無(wú)功損耗，I₀％為空載電流百分比，S_e為變壓器額定容量，Q_k為短路無(wú)功損耗，U_k％為短路電壓百分比。

對(duì)于空載損耗來(lái)講，其為恒定值且和負(fù)載無(wú)關(guān)；對(duì)于短路損耗，其與負(fù)載相關(guān)，一般文獻(xiàn)采用平均負(fù)載系數(shù)來(lái)表述，也可使用實(shí)際工作功率與額定功率比值的平方來(lái)計(jì)算：

P'_k＝β²·P_k＝(S/S_e)²·P_k (4)

Q'_k＝β²·Q_k＝(S/S_e)²·Q_k (5)

上式中，S_e為變壓器額定容量，S表示變壓器實(shí)際負(fù)荷值，P'_k、Q'_k分別為在某負(fù)荷下的短路有功、無(wú)功損耗，β為平均負(fù)載系數(shù)，P_k、Q_k分別為額定負(fù)載下的短路有功、無(wú)功損耗。

考慮鐵損在變壓器運(yùn)行時(shí)一直存在，而銅損在變壓器運(yùn)行時(shí)需要根據(jù)負(fù)載情況變化，如式4、5，所以按照年負(fù)荷情況根據(jù)每小時(shí)負(fù)載狀況對(duì)銅損進(jìn)行計(jì)算，鐵損、銅損電量由下式計(jì)算全年運(yùn)行損耗。

上式中，H_Δ為一年內(nèi)變壓器鐵損、銅損綜合損耗電量；P₀為空載有功損耗，K為無(wú)功當(dāng)量，一般取0.1，指單位無(wú)功損失引起的有功損失；T為全年運(yùn)行小時(shí)數(shù)；f(t)＝S為變壓器負(fù)荷功率在一天內(nèi)的變化函數(shù)，根據(jù)現(xiàn)有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可細(xì)化至每小時(shí)一個(gè)離散值，根據(jù)實(shí)際工程需求，采用一個(gè)值代表一小時(shí)內(nèi)的負(fù)荷水平基本可滿足精度要求；t為最小時(shí)間單位，此處為1小時(shí)。

3.檢修維護(hù)成本

檢修維護(hù)成本為日常維護(hù)檢修發(fā)生的成本，該成本可認(rèn)為每年時(shí)基本相同的，表述如下：

CM_i為當(dāng)年例行維護(hù)成本，一年維護(hù)次數(shù)n次，C_pmj為每次維護(hù)所開銷的費(fèi)用，C_re為當(dāng)年檢修費(fèi)。

4.變壓器并列運(yùn)行環(huán)流損耗

考慮部分變壓器在運(yùn)行過(guò)程中由于調(diào)度需要及負(fù)載不平衡需要，產(chǎn)生并列運(yùn)行的情況，在相關(guān)設(shè)備符合并列運(yùn)行條件的前提下，記及變壓器損耗時(shí)也需考慮該部分損耗。相關(guān)損耗計(jì)算方式如下：

ε％＝F(t)＝f(t)/S_e·(U_R％·cosφ+U_x％·sinφ) (8)

U_MV＝U₀·(k₀/k')·(1-ε％) (10)

上式中，ε％為電壓調(diào)整率，f(t)＝S為變壓器負(fù)荷功率在一天內(nèi)的變化函數(shù)，U_R％為電阻電壓百分?jǐn)?shù)，U_x％為電抗電壓百分?jǐn)?shù)，I_f為相應(yīng)分接頭下對(duì)應(yīng)的電流值，cosφ為功率因數(shù)，φ表示功角，Z_k為阻抗電壓值，U₀為額定電壓，U_MV為二次側(cè)實(shí)際輸出電壓值，k₀為額定變比，k'為實(shí)際變比。對(duì)于電磁環(huán)流造成的功率損耗如下：

I_C＝|U_MV1-U_MV2|_∞/(Z_k1+Z_k2) (11)

上式中，I_C代表電磁環(huán)流(二次側(cè))，U_MV1、U_MV2代表2臺(tái)變壓器的二次側(cè)電壓，Z_k1、Z_k2為兩臺(tái)變壓器的阻抗電壓值，U_C表示二次側(cè)母線電壓，H_C表示環(huán)流功率損耗電量，Tj表示合環(huán)時(shí)間，由于影響環(huán)流的負(fù)荷情況是變化量，對(duì)其離散情況進(jìn)行積分。

5.變壓器報(bào)廢折算

變壓器報(bào)廢或置換情況下，費(fèi)用包括處置、殘值、擴(kuò)建差額三類費(fèi)用；其中，擴(kuò)建差額表示變壓器因容量不足等問(wèn)題需要置換時(shí)當(dāng)年一次折舊費(fèi)與新?lián)Q變壓器當(dāng)年一次折舊費(fèi)的差額。

CD_i＝(C_dis+C_c+ΔC_epd)/T (13)

CD_i為報(bào)廢成本平攤至當(dāng)年，C_dis為變壓器處置費(fèi)，C_c為變壓器殘值，ΔC_epd為擴(kuò)建差額，T為變壓器全壽命年限。

6.變壓器安全損耗模型

考慮影響變壓器及其相關(guān)供電安全性的問(wèn)題主要由2點(diǎn)出發(fā)：1.變壓器自身安全屬性；2.停運(yùn)對(duì)負(fù)載的影響?？紤]在目前繼電保護(hù)較為完善的情況下，當(dāng)發(fā)生變壓器故障時(shí)，繼保設(shè)備及時(shí)跳開變壓器各側(cè)開關(guān)，不發(fā)生變壓器整體報(bào)廢或重大損失。

變壓器故障概率主要與以下屬性相關(guān)：(1)硅鋼片或非晶合金片和階梯接縫；(2)剪切毛刺情況；(3)運(yùn)行噪聲，風(fēng)扇噪聲；(4)變壓器在線監(jiān)測(cè)情況；(5)內(nèi)部工藝改善。

變壓器基礎(chǔ)故障率采用如下表達(dá)：

上式中，P_cr為故障概率，其為在同一供區(qū)內(nèi)，過(guò)去長(zhǎng)時(shí)期故障容量總量與故障處理時(shí)間的積，比上全部容量與總時(shí)間的積；m為故障的變壓器數(shù)量；n為供區(qū)內(nèi)變壓器數(shù)量；S_i為單座變壓器容量；t_cr為單臺(tái)故障處理時(shí)間；T為總時(shí)間。

綜合考慮故障概率影響因素，采用模糊離散化方式將相關(guān)因素量化，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)綜合概率進(jìn)行修正。采用matlab中newff函數(shù)用作神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算，輸入向量為分別表示基礎(chǔ)概率，接縫緊密度，毛刺，噪聲，監(jiān)測(cè)量，內(nèi)部改善。對(duì)相關(guān)修正量安等級(jí)量化，在線監(jiān)測(cè)情況舉例，O_on∈[-3,3]；當(dāng)監(jiān)測(cè)情況極佳，超聲局部放電監(jiān)測(cè)值小于背景噪聲時(shí)，說(shuō)明變壓器內(nèi)部絕緣完好，運(yùn)行安全，取值為3；當(dāng)監(jiān)測(cè)到巨大局部放電信號(hào)，變壓器內(nèi)部絕緣出現(xiàn)高頻高幅值放電時(shí)，變壓器故障幾率明顯提高，取值為-3；在中間運(yùn)行區(qū)間，根據(jù)相關(guān)局部放電情況評(píng)估制定相應(yīng)取值。接縫緊密度G_f∈[0,2]，接縫十分緊密取值為0，略有間隙取值為1，縫隙較大肉眼可見明顯縫隙時(shí)取值為2。毛刺情況M_c∈[0,3]為變壓器外部油漆處及底部附拼接處近毛刺情況，若無(wú)毛刺，取值為0，若存在小毛刺，如上漆不均造成的毛刺或剪切毛刺取值為1，若毛刺數(shù)量較多且為金屬毛刺，取值為2，若金屬毛刺長(zhǎng)度較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響局部構(gòu)造，取值為3。噪聲情況N_r直接采用變壓器運(yùn)行時(shí)1m處噪聲測(cè)試儀所測(cè)噪聲分貝數(shù)值，該數(shù)值測(cè)取時(shí)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離其他設(shè)備，減小干擾。

輸出量為修正的故障概率P'_cr，樣本側(cè)取得采用在局部放電監(jiān)測(cè)中針對(duì)新舊變壓器相關(guān)屬性及故障概率進(jìn)行確定。

P′_cr＝f_bp(P_cr,G_f,M_c,N_r,O_on,I_in) (15)

其中f_bp代表經(jīng)樣本訓(xùn)練后采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算方式修正函數(shù)。

在得到修正故障概率得到后，考慮容載比，負(fù)荷丟失，重負(fù)荷損耗，檢修需求等情況，綜合電量損耗模型如下：

上式中，H_cr為變壓器故障損耗電量，f(t)＝S為變壓器負(fù)荷功率在一天內(nèi)的變化函數(shù)，容載比在正常情況下均大于1，對(duì)同一變電站來(lái)講，即使一臺(tái)變壓器故障全停，部分或全部負(fù)荷可由剩余變壓器轉(zhuǎn)帶，所以在計(jì)算負(fù)荷安全性損失時(shí)考慮容量因素；α為負(fù)荷損失價(jià)值系數(shù)，代表?yè)p失負(fù)荷的賠償比例；λ為安全性損失代價(jià)系數(shù)，當(dāng)一臺(tái)變壓器故障停電時(shí)對(duì)整體供電可靠性造成了影響，該影響在容載比大于2時(shí)造成的安全影響相對(duì)較小，在容載比不斷增加(負(fù)荷不斷加重)時(shí)變壓器安全損失加速上升；C_f/C_e為維修費(fèi)用與電力上網(wǎng)費(fèi)用之比，將維修費(fèi)用折算至電量損失。

7.雙指標(biāo)評(píng)估模型

為細(xì)化變壓器運(yùn)行情況評(píng)估方法，通過(guò)改進(jìn)和多側(cè)面描述來(lái)完善對(duì)變壓器損耗及成本的描述，本發(fā)明采用以下綜合周期成本占比來(lái)評(píng)估變壓器節(jié)能情況。

上式中，η_i為成本指標(biāo)，表示成本量對(duì)利潤(rùn)占比，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，CI_i為變壓器一次性投入折至當(dāng)年的折舊費(fèi)用，CM_i為當(dāng)年例行維護(hù)成本，CD_i為報(bào)廢成本平攤至當(dāng)年，C_g為基礎(chǔ)上網(wǎng)電費(fèi)，C_p為單位電價(jià)平均利潤(rùn)，H_Δ,H_C,H_cr分別為變壓器運(yùn)行損耗、環(huán)流損耗及安全損耗，∑H表示該變壓器用電總量，CO_i為運(yùn)行成本。η_i越低表示單位成本所能造成的利潤(rùn)越高，其效益越好。

其中，C_g為基礎(chǔ)電價(jià)，C_p為單位電價(jià)平均利潤(rùn)，H_Δ,H_C,H_cr分別為變壓器運(yùn)行損耗、環(huán)流損耗及安全損耗，ΣH表示該變壓器用電總量，CO_i為第i年運(yùn)行成本。η_loss表示整體損耗費(fèi)用占收益的比例，該比例越低說(shuō)明變壓器效率越高，是從變壓器節(jié)能方面改進(jìn)的評(píng)估指標(biāo)。

將計(jì)算值η_loss，η_i分別代入分級(jí)圖得到二維的適應(yīng)性等級(jí)，按照損耗等級(jí)對(duì)變壓器運(yùn)行適應(yīng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，適應(yīng)性等級(jí)越低，表示適應(yīng)性越好。

應(yīng)用例：相關(guān)計(jì)算及實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1.收集待測(cè)變壓器、變電站點(diǎn)及電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)，包括：電壓等級(jí)，壽命周期(一般為20年)，變壓器銘牌標(biāo)注的空載有功損耗，空載無(wú)功損耗，短路有功損耗，短路無(wú)功損耗，容量，變壓器全年帶電時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)，前三年內(nèi)上一等級(jí)供區(qū)內(nèi)變壓器故障停電總?cè)萘考皩?duì)應(yīng)時(shí)間，及變壓器外部屬性：(1)硅鋼片或非晶合金片和階梯接縫；(2)剪切毛刺情況；(3)運(yùn)行噪聲，風(fēng)扇噪聲；(4)變壓器在線監(jiān)測(cè)情況；(5)內(nèi)部工藝改善。

2.對(duì)變壓器所帶負(fù)荷情況進(jìn)行細(xì)化至小時(shí)級(jí)，取得全年變壓器負(fù)荷日高峰，依照典型負(fù)荷日24小時(shí)負(fù)荷分布情況按比例縮放24小時(shí)負(fù)荷至每天，獲得全年每小時(shí)變壓器負(fù)荷量。采集量如圖2所示。

3.對(duì)于圖4中C1-C6部分，按照前述計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到各分項(xiàng)成本或損耗。

4.用公式17，18計(jì)算節(jié)能可變損耗與利潤(rùn)比值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)得到終值后代入圖1找到對(duì)應(yīng)的分級(jí)區(qū)間，確認(rèn)區(qū)間后，按照附圖說(shuō)明中評(píng)價(jià)方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。圖1的分級(jí)圖依據(jù)大量計(jì)算值及現(xiàn)有110kV變壓器分級(jí)情況綜合繪制。