變壓器損耗在整個網(wǎng)絡(luò)損耗中占有很大的比例，研究變壓器的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運行，對全面降低網(wǎng)絡(luò)損耗，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。

　　本文提出基于求解潮流平衡方程的變壓器損耗計算的通用方案，由于在計算損耗時不需要解析表達(dá)式，所以該方案可很容易地處理任意復(fù)雜變電站的復(fù)雜接線方式，靈活性和適應(yīng)性大大增強。同時由于負(fù)荷在變壓器間分配由潮流平衡方程自動確定，不需要人為設(shè)定負(fù)荷的分配比例，計算結(jié)果更加符合實際運行情況，精確度也相應(yīng)得到提高。

　　另外，目前的研究一般只涉及離線變壓器經(jīng)濟(jì)運行，隨著電網(wǎng)管理水平的提高和實時數(shù)據(jù)的完善，變壓器經(jīng)濟(jì)運行還應(yīng)具有在線計算功能，根據(jù)獲取的實時數(shù)據(jù)，結(jié)合超短期負(fù)荷預(yù)測功能，能夠在線分析變電站的運行情況，及時為運行調(diào)度提供。

　　1變壓器經(jīng)濟(jì)運行的通用計算方案變壓器經(jīng)濟(jì)運行的核心計算部分是一個典型的潮流計算模型，可以總結(jié)為：已知變電站中各變壓器的參數(shù)、高壓母線電壓和中低壓母線所帶負(fù)荷，求各變壓器中的損耗之和；變電站中各開關(guān)的方式，我們稱一種網(wǎng)絡(luò)連接方式為變電站的一種運行方式，變壓器經(jīng)濟(jì)運行就是在中低壓側(cè)母線負(fù)荷已知的條件下，求解不同運行方式的總損耗，比較它們產(chǎn)生損耗的大小，得出最經(jīng)濟(jì)的連接方式。由于涉及各元件的連接關(guān)系，可以通過拓?fù)浞治?，將廠站結(jié)點模型轉(zhuǎn)換為潮流計算使用的母線模型。

　　形成網(wǎng)絡(luò)母線模型后，定義高壓母線節(jié)點為平衡節(jié)點，其他節(jié)點為PU節(jié)點，采用常規(guī)的潮流計算方法進(jìn)行潮流計算，可以得出各節(jié)點的電壓以及變壓器各條支路上的功率流和有功、無功損耗，其中變壓器高壓側(cè)的功率流可以用于判斷變壓器是否過負(fù)荷，累加變壓器各條支路上的損耗可以得到總損耗，從而實現(xiàn)各種接線方式的經(jīng)濟(jì)性比較。基于上述思想，本文設(shè)計了如所示的變壓器經(jīng)濟(jì)運行核心計算模塊框圖。圖中網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)參數(shù)包括了變電站內(nèi)一次主設(shè)備（母線、結(jié)點、變壓器、負(fù)荷、開關(guān)等）的計算參數(shù)以及物理連接關(guān)系；一個開關(guān)狀態(tài)集合表達(dá)了變電站的一種運行方式，各負(fù)荷上的負(fù)荷值和平衡母線電壓既可以是實際值，也可以是人為給定值。

　　作為研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的一種基本的電氣計算，電力系統(tǒng)常規(guī)潮流計算的任務(wù)是根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運行條件，求出整個網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，其中包括母線的電壓，網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及核心計算模塊框圖功率損耗等。作為一種數(shù)值計算方法，潮流計算可能存在不收斂的問題，但考慮到變電站或者僅關(guān)于變壓器運行方式的局部系統(tǒng)來說，接線相對比較簡單，節(jié)點少，不會出現(xiàn)病態(tài)潮流，所以采用基本的潮流計算方法就可以滿足要求。當(dāng)然，在如此小的計算規(guī)模下，也完全不用擔(dān)心計算的速度問題。

　　2變壓器經(jīng)濟(jì)運行各項分析計算功能的設(shè)計bookmark5首先，針對某一變電站進(jìn)行分析，并假定該變電站共有！個實際允許運行的變壓器接線方式。

　　2.1典型負(fù)荷下的變壓器經(jīng)濟(jì)運行在實際的工作中，可能需要根據(jù)季節(jié)性負(fù)荷的變動情況設(shè)定多個典型負(fù)荷，并分析在各種典型負(fù)荷下變壓器的經(jīng)濟(jì)運行方式。需要分別分析"個典型負(fù)荷下該變電站最優(yōu)運行方式，因此，一共需要調(diào)用"X！次核心計算模塊，比較每次計算損耗（有功損耗、無功損耗、綜合損耗）的大小，從而分別得到"個典型負(fù)荷下的最優(yōu)運行方式。計算框圖如所示。圖中，是典型負(fù)荷循環(huán)變量，是運行方式循環(huán)變量。

　　然后根據(jù)人為設(shè)定的功率因數(shù)以及負(fù)荷分配比例將各負(fù)荷分配到各負(fù)荷點上，并分解為負(fù)荷有功和負(fù)荷無功值。這時，一共需要調(diào)用"x！次核心計算模塊。根據(jù)所求得的損耗，描點形成！條損耗曲線，每條曲線由"個點相連，各條曲線的交點就是經(jīng)濟(jì)運行的臨界容量，全部曲線所形成的下包絡(luò)線就是變電站在不同負(fù)荷條件下的最優(yōu)運行區(qū)間。

　　繪制框圖如所示。圖中（是負(fù)荷增加循環(huán)變量，是運行方式循環(huán)變量。

　　2.2變壓器損耗曲線和損耗率曲線的繪制隨著變電站負(fù)荷容量大小的變化，各種運行方式所產(chǎn)生的損耗會發(fā)生變化，在不同的負(fù)荷條件下，最優(yōu)的運行方式也是不一樣的。有時需要確定隨著負(fù)荷容量的增長，各種運行方式的最優(yōu)運行區(qū)間，這就需要繪制不同運行方式產(chǎn)生的損耗隨負(fù)荷變化的曲線。這里，我們通過描點法來生成損耗曲線，具體方法是：根據(jù)精度的需要，將變電站總的額定容量SN等分為"份，形成"+1個容量等差的負(fù)荷值當(dāng)然，有了損耗曲線的情況下，繪制損耗率曲線是很簡單的，通過損耗率曲線，還可以進(jìn)行“大馬拉小車”的分析和判斷。

　　2.3變壓器及其供電線路組的經(jīng)濟(jì)運行電網(wǎng)是由輸送電能的輸電線路和分配電能的變壓器所構(gòu)成的整體系統(tǒng)，當(dāng)變電站的運行方式不同，相關(guān)線路上的潮流也會發(fā)生變化，尤其是在一個局部地區(qū)，多條線路，多個變電站連接成為一個密切相關(guān)的子系統(tǒng)。這時，如果只考慮變電站運行方式的優(yōu)化，將不能使整個子系統(tǒng)的運行得到優(yōu)化。因此，除了要分析變電站的運行方式外，還應(yīng)該分析一些較復(fù)雜的線路變壓器組的運行方式，這時，本文提出的通用計算方案的靈活性就更加顯著，只需要在核心計算模塊中的網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)參數(shù)里增加線路設(shè)備的信息即可滿足變壓器及其供電線路組的經(jīng)濟(jì)運行分析的需要。

　　在線變壓器經(jīng)濟(jì)運行的關(guān)鍵問題是判斷采取何種運行方式可以在將來規(guī)定的一段時間內(nèi)取得最好效益，這需要對該變電站今后一段時間的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，通過負(fù)荷的變化趨勢計算各種運行方式的損耗，并確定最優(yōu)運行方式。實現(xiàn)方案如所示。

　　實時焐數(shù)m據(jù)負(fù)獲荷。取梅m塊3算例分析我們選取天津電網(wǎng)部分110kV變電站及35kV變節(jié)能增效電站進(jìn)行計算分析，變壓器參數(shù)如表1所示'電壓、為了驗證本文所研究成果的正確性和有效性，電流為標(biāo)么值）。

　　表1各變電站參數(shù)表站名變壓器號額定容量/高中短路高低短路中低短路高中阻抗高低阻抗中低阻抗空載損空載電流/ 1號大邱莊2號1號惠豐2號1號梁頭2號1號小馬場2號變電站一共有4種允許的運行方式，分別為：并列運行、分列運行、1號變單臺運行、2號變單臺運行。當(dāng)前運行方式：并列運行。每個站給定一個典型負(fù)荷，如表2所示。

　　表2各變電站典型負(fù)荷表站名1號中壓側(cè)負(fù)荷/MVA 1號低壓側(cè)負(fù)荷/MVA 2號中壓側(cè)負(fù)荷/MVA 2號低壓側(cè)負(fù)荷/MVA大邱莊惠豐梁頭小馬場行，目前運行方式是并列運行，以這種運行方式多損耗0.0419MW.若采取1號變單臺運行方式每天可節(jié)省402.7026元?；葚S站：有功損耗最小的是2號變單臺運行，目前運行方式是并列運行，以這種運行方式多損耗0.0421MW.若采取2號變單臺運行方式每天可節(jié)省404.292 3元。梁頭站：有功損耗最小的是1號變單臺運行，目前運行方式是并列運行，以這種運行方式多損耗0.0452MW.若采取1號變單臺運行方式每天可節(jié)省434.0467元。小馬場站：有功損耗最小的是1號變單臺運行，目前運行方式是分列運行，以這種運行方式多損耗0.0169MW.若采取1號變單臺運行方式每天可節(jié)省162.235 2元。

　　計算結(jié)果如表3，為了簡單清晰起見，該表只列寫了各變電站的有功總損耗。

　　表3各變電站有功損耗表MW結(jié)線方式名稱各變電站有功總損耗大邱莊惠豐梁頭小馬場并列運行分列運行2號變單臺運行1號變單臺運行如果設(shè)定電價為400元/MWh，則軟件生成以下的結(jié)論報告。

　　大邱莊站：有功損耗最小的是1號變單臺運4結(jié)論從上述計算分析可見，如果采用優(yōu)化后的變電站運行方式，可以大大降低損耗，達(dá)到節(jié)能增效的目的。采用變壓器經(jīng)濟(jì)運行的通用計算方案使得所開發(fā)的變壓器經(jīng)濟(jì)運行軟件具有很好的靈活性和很強的適應(yīng)性。所設(shè)計和開發(fā)的變壓器經(jīng)濟(jì)運行軟件功能完善，能夠為調(diào)度運行人員提供變電站運行方式的優(yōu)化選擇。！