一种干式变压器温度监控系统及监控方法与流程

技术特征：
1.一种干式变压器温度监控系统，其特征在于，它包括测温模块、温度监控模块和信号处理器模块和风机模块；所述信号处理器模块分别与测温模块、温度监控模块和风机模块连接；测温模块用于采集干式变压器绕组的温度信号，温度监控模块用于生成预测温度，并根据预测温度发送温度控制指令；信号处理器模块用于收集所述测温模块发送的温度信号，并发送至温度监控模块，还用于根据温度监控模块的指令控制风机模块；风机模块用于降低干式变压器的温度。2.根据权利要求1所述的一种干式变压器温度监控系统，其特征在于，所述测温模块包括若干铂电阻温度传感器；每个所述铂电阻温度传感器安装于干式变压器的绕组中；所述风机模块为干式变压器冷却风机。3.根据权利要求1所述的一种干式变压器温度监控系统，其特征在于，所述信号处理器模块包括依次连接的信号放大子模块、ad转换器和单片机子模块；所述信号放大子模块还与每个所述铂电阻温度传感器连接；所述单片机子模块还分别与所述温度监控模块和风机模块连接。4.根据权利要求3所述的一种干式变压器温度监控系统，其特征在于，所述信号放大子模块为信号放大电路，信号放大电路的第一输入端和第二输入端均与每个所述铂电阻温度传感器连接，信号放大电路的第一输出端和第二输出端均与ad转换器连接；所述信号放大电路包括npn型三极管q1、npn型三极管q2、npn型三极管q3、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、接地电容c9和电容c10；所述电容c1的一端与所述电容c2的一端连接并作为所述信号放大电路的第一输入端，所述电容c1的另一端分别与所述电阻r2的一端、电阻r4的一端、电容c3的一端、电阻r7的一端、电阻r9的一端、电容c5的一端、电阻r11的一端、电阻r12的一端、电容c7的一端和电容c10的一端连接，所述电容c1的另一端作为所述信号放大电路的第二输入端，所述电容c2的另一端分别与所述电阻r1的一端、电阻r2的另一端、电阻r5的一端和npn型三极管q1的基极连接，所述电阻r5的另一端与所述电容c8的一端连接，所述电阻r1的另一端分别与所述电阻r3的一端、电阻r6的一端、电阻r8的一端、电阻r10的一端、电阻r13的一端、npn型三极管q3的集电极、电容c8的另一端和电容c10的一端连接，所述电阻r13的另一端分别与vcc电源和接地电容c9连接，所述npn型三极管q1的集电极分别与所述电阻r3的另一端和电容c4的一端连接，所述npn型三极管q1的发射极分别与所述电阻r4的另一端和电容c3的另一端连接；所述电容c4的另一端分别与所述电阻r6的另一端、电阻r7的另一端和npn型三极管q2的基极连接，所述npn型三极管q2的集电极分别与所述电阻r8的另一端和电容c6的一端连接，所述npn型三极管q2的发射极分别与所述电阻r9的另一端和电容c5的另一端连接，所述电容c6的另一端分别与所述电阻r10的另一端、电阻r11的另一端和npn型三极管q3的基极连接，所述npn型三极管q3的发射极分别与所述电阻r12的另一端和电容c7的另一端连接；所述电容c10的一端作为所述信号放大电路的第一输出端，所述电容c10的另一端作为所述信号放大电路的第二输出端。5.一种干式变压器温度监控方法，其特征在于，它包括以下步骤：
s1、采集干式变压器的绕组温度值，并将其发送至温度监控模块；s2、通过温度监控模块接收绕组温度值生成温度控制指令，并将其发送至信号处理器模块；s3、通过信号处理器模块接收温度控制指令，控制风机模块，降低干式变压器的温度。6.根据权利要求5所述的一种干式变压器温度监控方法，其特征在于，所述步骤s1具体为：s11、根据测温模块采集干式变压器的温度信号，并将其发送至信号处理器模块；s12、通过信号处理器模块处理温度信号生成绕组温度值，并将其发送至温度监控模块。7.根据权利要求5所述的一种干式变压器温度监控方法，其特征在于，所述步骤s2包括以下分步骤：s21、根据绕组温度值制作输入样本集，并将其输入bp神经网络；s22、通过bp神经网络处理输入样本，得到预测温度值；s23、根据预测温度值确定温度控制指令，并将其发送至信号处理器模块。8.根据权利要求7所述的一种干式变压器温度监控方法，其特征在于，所述步骤s21中，所述输入样本集具体为a＝[a1,a2,
…
,a
n
]，a
j
为第j个输入样本子集，j＝1,2,
…
,n，n为干式变压器绕组总数；且a
j
具体为在设定时间范围内第j个干式变压器绕组的温度值；所述步骤s22中，得到预测温度值y
j
的表达式具体为：式中，w
qm
为神经元q到神经元m的权值，其中，神经元q为bp神经网络输入层的神经元，s为bp神经网络输入层神经元的总数，神经元m为bp神经网络隐藏层的神经元；f(
·
)为激活函数；为性能指标函数，表达式具体为：式中，u为干式变压器输出电压，λ为干式变压器放热系数，cosφ为干式变压器功率因数。9.根据权利要求7所述的一种干式变压器温度监控方法，其特征在于，所述步骤s23中，温度控制指令包括风机启动信号和风机停止信号；所述步骤s23具体为：设定干式变压器的第一温度阈值和第二温度阈值，根据预测温度值计算平均温度，当平均温度高于第一温度阈值时，则发送风机启动信号至信号处理器模块；当平均温度低于第二温度阈值时，发送风机停止信号至信号处理器模块。

技术总结
本发明公开了一种干式变压器温度监控系统及方法，包括测温模块、温度监控模块和信号处理器模块和风机模块；其中，信号处理器模块分别与测温模块、温度监控模块和风机模块连接；本发明可以实现干式变压器的绕组温度检测，并依据预测温度值降低干式变压器温度，操作且性能可靠，在降低干式变压器温度的过程中大大降低了风机模块的功耗，降低了干式变压器温度监控系统的成本。温度监控系统的成本。温度监控系统的成本。


技术研发人员：辛明勇 徐长宝 林呈辉 文屹 吕黔苏 樊小鹏 杨婧 王宇 陈仁泽 徐振恒 尹旭 张历 汪明媚
受保护的技术使用者：南方电网数字电网研究院有限公司
技术研发日：2022.02.14
技术公布日：2022/5/6