[发明专利]一种考虑气象要素的变压器负荷分析方法

权利要求书

1.一种考虑气象要素的变压器负荷分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：根据气象历史数据，对气温、湿度和天气类型三个气象要素进行归一化处理；

步骤(2)：根据变压器历史负荷数据，求解变压器日内平均负荷变化率和点间平均负荷变化率；

步骤(3)：根据变压器日内负荷平均变化率和点间负荷平均变化率模型，建立变压器加权负荷分析模型；

步骤(4)：基于气温、湿度和天气类型三个气象要素对变压器加权负荷分析模型进行修正，建立考虑气象要素的变压器负荷分析模型；

步骤(5)：基于最小二乘法的思想，建立考虑气象要素的变压器负荷分析方法的参数优化模型，求解得到最优参数后，代入分析模型中，即可实现变压器负荷分析；

所述步骤(2)具体为：

研究变压器负荷变化率时，充分考虑日内负荷变化率和点间负荷变化率，日内负荷变化率是指变压器某日某时刻相对该日0时刻的负荷变化率，点间负荷变化率是指变压器某日某时刻相对该日前一时刻的负荷变化率，则日内平均负荷变化率表示成：

式中，ΔL_a(t)表示变压器第t时刻所对应的日内负荷平均变化率，L_i(t)表示变压器第i天第t时刻所对应的负荷，L_i(0)表示变压器第i天第0时刻所对应的负荷，N表示获取的变压器历史负荷数据天数；

根据变压器日内平均负荷变化率模型，同理可得点间负荷变化率模型：

式中，ΔL_b(t)表示变压器第t时刻所对应的点间负荷平均变化率，L_i(t-1)表示变压器第i天第t-1时刻所对应的负荷；

所述步骤(1)具体为：

根据各类气象要素对变压器负荷大小的影响，研究气温、湿度和天气类型三个要素，为保证各要素的统一性，需进行归一化处理，气温要素的归一化模型为：

式中，Ts_i(t)表示变压器所在区域第i天第t时刻的气温实际值，Tg_i(t)表示变压器所在区域第i天第t时刻的气温归一化值，max[Ts_i(t)]表示变压器所在区域第t时刻历史最高气温，min[Ts_i(t)]变压器所在区域第t时刻历史最低气温，C_T表示气温归一化系数，取值范围为0.05～0.45；

根据气温要素归一化模型，同理可得湿度要素归一化模型：

式中，Hs_i(t)表示变压器所在区域第i天第t时刻的湿度实际值，Hg_i(t)表示变压器所在区域第i天第t时刻的湿度归一化值，max[Hs_i(t)]表示变压器所在区域第t时刻历史最高湿度，min[Hs_i(t)]变压器所在区域第t时刻历史最低湿度，C_H表示湿度归一化系数，取值范围为0.05～0.45；

考虑到天气类型包括晴天、多云、阴天和雨天，属于定性变量，难以直接量化，因此在研究天气类型时，将定性变量天气类型等效为光照强度和降雨量两个定量变量，则天气类型要素归一化模型表示为：

式中，Gs_i(t)表示变压器所在区域第i天第t时刻的光照强度实际值，max[Gs_i(t)]表示变压器所在区域第t时刻历史最高光照强度，min[Gs_i(t)]变压器所在区域第t时刻历史最低光照强度，C_G表示光照强度归一化系数，取值范围为0.05～0.45；Rs_i(t)表示变压器所在区域第i天第t时刻的降雨量实际值，max[Rs_i(t)]表示变压器所在区域第t时刻历史最高降雨量，min[Rs_i(t)]变压器所在区域第t时刻历史最低降雨量，C_R表示降雨量归一化系数，取值范围为0.05～0.45；Wg_i(t)表示变压器所在区域第i天第t时刻的天气类型等效归一化值，C_W表示天气类型等效归一化系数，取值范围为0.00～1.00；

所述步骤(3)具体为：

根据变压器日内负荷平均变化率模型，可得变压器负荷分析模型为：

式中，La_i(t)表示基于变压器日内负荷平均变化率模型的分析结果；

根据变压器点间负荷平均变化率模型，可得变压器负荷分析模型为：

式中，Lb_i(t)表示基于变压器点间负荷平均变化率模型的分析结果；

根据基于变压器日内负荷平均变化率和点间负荷平均变化率模型，可建立变压器加权负荷分析模型：

式中，Lp_i(t)表示变压器加权负荷分析模型，w表示加权系数。