本發(fā)明涉及配電網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的控制方法。

背景技術(shù)：

變壓器油是石油的一種分餾產(chǎn)物，它的主要成分是烷烴,環(huán)烷族飽和烴，芳香族不飽和烴等化合物。變壓器油具有散熱作用，變壓器油的比熱大，常用作冷卻劑。變壓器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量使靠近鐵芯和繞組的油受熱膨脹上升，通過油的上下對流，熱量通過散熱器散出，保證變壓器正常運(yùn)行。

現(xiàn)有技術(shù)中，常使用變壓器油溫來指示變壓器的溫度，當(dāng)變壓器溫度過高時(shí)，可將油溫較高的變壓器的負(fù)荷向油溫較低的變壓器轉(zhuǎn)移，從而降低變壓器油溫。然而，當(dāng)變壓器內(nèi)部的組件例如繞組或鐵芯溫度升高時(shí)，變壓器的油溫并不會(huì)立即升高，變壓器的油溫與變壓器內(nèi)部組件的溫度達(dá)到穩(wěn)定需要一定的延時(shí)，因此若測得變壓器油溫過高時(shí)再進(jìn)行負(fù)荷的轉(zhuǎn)移，變壓器內(nèi)部的組件溫度可能已經(jīng)過高，存在安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的控制方法，對變壓器的油溫進(jìn)行預(yù)測，建立變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的目標(biāo)函數(shù)，并求目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)對變壓器負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。與現(xiàn)有技術(shù)相比，基于變壓器的預(yù)測油溫進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，避免了油溫與變壓器內(nèi)部組件達(dá)到穩(wěn)定前變壓器內(nèi)部組件溫度過高造成的安全隱患，提高了變壓器運(yùn)行的安全性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的控制方法，所述方法用于控制220kv變壓器向110kv變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷，所述方法包括：

預(yù)測第t時(shí)段的220kv變壓器油溫變化量δθ(t)，δp(t)為220kv變壓器在第t時(shí)段的功率增量，δθ(t)＝a(t)δp(t)+b(t)；

建立目標(biāo)函數(shù)：

為第t時(shí)段優(yōu)化后110kv線路開關(guān)j的狀態(tài)，0表示開關(guān)是拉開狀態(tài)，1表示開關(guān)是運(yùn)行狀態(tài)；為第t時(shí)段優(yōu)化前110kv線路開關(guān)的狀態(tài)；第t個(gè)時(shí)段的始端時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，即t-1時(shí)刻，第t個(gè)時(shí)段的末端時(shí)刻為未來時(shí)刻，即t時(shí)刻；ns表示總的110kv線路開關(guān)個(gè)數(shù)；a(t)為第t時(shí)段nt臺(tái)220kv變壓器溫度變化量函數(shù)的1×nt階斜率向量，diag[a(t)]表示把列向量a(t)變成對角矩陣；θ(t)和b(t)為第t時(shí)段監(jiān)控系統(tǒng)獲取的當(dāng)前時(shí)刻變壓器油溫及所述220kv變壓器油溫變化量δθ(t)系數(shù)的nt×1階向量，pgmax和θmax為220kv變壓器的最大功率和上層油溫允許值的nt×1階向量；為在時(shí)段t時(shí)與第i個(gè)220kv變壓器與110kv線路開關(guān)存在拓?fù)潢P(guān)系的負(fù)荷系數(shù)行向量，st為開關(guān)狀態(tài)列向量；

利用目標(biāo)算法計(jì)算所述目標(biāo)函數(shù)求出最優(yōu)解；

基于所述最優(yōu)解控制220kv變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷。

優(yōu)選地，所述220kv變壓器油溫變化量δθ(t)包括自然狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθup(t)，

式中：δθa(t)為環(huán)境溫度變化量，sn為220kv變壓器額定容量；自然狀態(tài)油溫變化率dδθup(t)/dt＝[δθup(t)-δθup(t-1)]/δt＝[θup(t)-2θup(t-1)+θup(t-2)]/δt，δt為相鄰時(shí)段時(shí)間間隔，t-2表示t-1時(shí)刻之前一個(gè)時(shí)間段的時(shí)刻，rath為220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻，roth為220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻，cth為220kv變壓器的等值熱容，x為油指數(shù)，p0為220kv變壓器的空載損耗，pk為220kv變壓器的短路損耗。

優(yōu)選地，所述220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻rath、所述220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻roth、所述220kv變壓器的等值熱容cth及所述油指數(shù)x的計(jì)算方法為，分別設(shè)x、rath、roth、cth為x1、x2、x3、x4，式(1)中的p(t)、δp(t)、δθa(t)、δθup(t)、dδθup(t)/dt可由歷史數(shù)據(jù)算出，分別設(shè)為y1、y2、y3、y4、y5，設(shè)有n組數(shù)據(jù)，則第i組為y1(i)、y2(i)、y3(i)、y4(i)、y5(i)，將式子所述變壓器油溫變化量δθup(t)的計(jì)算公式改寫成如下形式：

y4＝g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)

而實(shí)際中由于存在誤差，左右并不相等，設(shè)誤差為w，y1、y2、y3、y4、y5、w為n維列向量，

y4＝g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)+w，

根據(jù)最小二乘法，有z1＝[y4-g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)]^t·[y4-g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)]，y1、y2、y3、y4、y5是由歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到，為已知量；x1，x2，x3，x4為未知量，z1是關(guān)于x1，x2，x3，x4的函數(shù)，求出z1取最小值時(shí)的x1，x2，x3，x4的取值就為對x、rath、roth、cth的最佳估計(jì)。

優(yōu)選地，所述220kv變壓器油溫變化量δθ(t)包括人工降溫狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθdown(t)，

式中：sn為220kv變壓器額定容量；自然狀態(tài)油溫變化率dδθdown(t)/dt＝[δθdown(t)-δθdown(t-1)]/δt＝[θdown(t)-2θdown(t-1)+θdown(t-2)]/δt，δt為相鄰時(shí)段時(shí)間間隔，t-2表示t-1時(shí)刻之前一個(gè)時(shí)間段的時(shí)刻，rath為220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻，roth為220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻，cth為220kv變壓器的等值熱容，x為油指數(shù)，p0為220kv變壓器的空載損耗，pk為220kv變壓器的短路損耗，冷源的溫度變化量δθi(t)＝θi(t)-θi(t-1)，rir為人工降溫側(cè)的等效熱阻，ca為人工降溫側(cè)的等值熱容。

優(yōu)選地，所述220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻rath、所述220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻roth、所述220kv變壓器的等值熱容cth、所述油指數(shù)x、所述人工降溫側(cè)的等效熱阻rir及所述人工降溫側(cè)的等值熱容ca的計(jì)算方法為，分別設(shè)x、rath、roth、cth、ca、rir為x1，x2，x3，x4，x5，x6，所述人工降溫狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθdown(t)的計(jì)算公式中的p(t)、δp(t)、δθi(t)、δθdown(t)、dδθdown(t)/dt、dδθa(t)/dt可由歷史數(shù)據(jù)算出，分別設(shè)為y1、y2、y3、y4、y5、y6，設(shè)有n組數(shù)據(jù)，則第i組為y1(i)、y2(i)、y3(i)、y4(i)、y5(i)、y6(i)，將所述人工降溫狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθdown(t)的計(jì)算公式改寫成如下形式：

y4＝g2(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5，y6)，

而實(shí)際中由于存在誤差，左右并不相等，設(shè)誤差為w，y1、y2、y3、y4、y5、y6、w為n維列向量，

y4＝g2(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5，y6)+w，

根據(jù)最小二乘法，有z2＝[y4-g2(x1，x2，x3，x4，x5，x6，y1，y2，y3，y5，y6)]^t·

[y4-g2(x1，x2，x3，x4，x5，x6，y1，y2，y3，y5，y6)]，

y1、y2、y3、y4、y5、y6是由歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到，為已知量；x1，x2，x3，x4、x5、x6為未知量，z2是關(guān)于x1，x2，x3，x4，x5，x6的函數(shù)，求出z2取最小值時(shí)的x1，x2，x3，x4，x5，x6的取值就為對x、rath、roth、cth、ca、rir的最佳估計(jì)。

綜上所述，本技術(shù)方案提供了一種變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的控制方法，所述方法用于控制220kv變壓器向110kv變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷，所述方法包括，預(yù)測第t時(shí)段的220kv變壓器油溫變化量δθ(t)，建立目標(biāo)函數(shù)，利用目標(biāo)算法計(jì)算目標(biāo)函數(shù)求出最優(yōu)解。對變壓器的油溫進(jìn)行預(yù)測，建立變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的目標(biāo)函數(shù)，并求目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)對變壓器負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。與現(xiàn)有技術(shù)相比，基于變壓器的預(yù)測油溫進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，避免了油溫與變壓器內(nèi)部組件達(dá)到穩(wěn)定前變壓器內(nèi)部組件溫度過高造成的安全隱患，提高了變壓器運(yùn)行的安全性。

附圖說明

為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為本發(fā)明公開的一種變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的控制方法的實(shí)施例1的流程圖；

圖2為自然狀態(tài)的變壓器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為自然狀態(tài)的變壓器的簡化電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為人工降溫狀態(tài)的變壓器的簡化電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為一種變壓器間連接關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為另一種變壓器間連接關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

在本發(fā)明中所指的變壓器油溫指的是變壓器的上層油溫(頂層油溫)。

如圖1所示，為本發(fā)明公開的一種變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的控制方法的實(shí)施例1的流程圖，其特征在于，所述方法用于控制220kv變壓器向110kv變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷，所述方法包括：

s101、預(yù)測第t時(shí)段的220kv變壓器油溫變化量δθ(t)，δp(t)為220kv變壓器在第t時(shí)段的功率增量，δθ(t)＝a(t)δp(t)+b(t)；

為保證220kv變壓器的油溫不過高，因此，需要滿足θ′(t)＝θ(t)+a(t)δp(t)+b(t)≤θmax，其中θ′(t)為預(yù)測的油溫，θmax為允許的最大油溫。

s102、建立目標(biāo)函數(shù)：

以改變和恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行方式的遠(yuǎn)方操作次數(shù)作為優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)，即以轉(zhuǎn)移負(fù)荷過程中變壓器間開關(guān)狀態(tài)的變化次數(shù)作為目標(biāo)函數(shù)，可得：

其中式中：為第t時(shí)段優(yōu)化后110kv線路開關(guān)j的狀態(tài)，0表示開關(guān)是拉開狀態(tài)，1表示開關(guān)是運(yùn)行狀態(tài)；為第t時(shí)段優(yōu)化前110kv線路開關(guān)的狀態(tài)；第t個(gè)時(shí)段的始端時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，t-1時(shí)刻，第t個(gè)時(shí)段的末端時(shí)刻為未來時(shí)刻，t時(shí)刻。ns表示總的110kv線路開關(guān)個(gè)數(shù)。

如圖5及圖6所示，為兩種變壓器間連接關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為直供接線方式，圖6為串供接線方式。圖5中110kv的c變壓器、220kv的a和b變壓器的接線方式是一供一備，即其中1個(gè)220kv變壓器對110kv的c變壓器負(fù)荷pc供電，另外1個(gè)220kv變壓器對其提供備用電源?？梢妶D中等效前接線的220kv變壓器側(cè)線路開關(guān)應(yīng)是運(yùn)行狀態(tài)，而110kv變壓器側(cè)的線路開關(guān)可為熱備用狀態(tài)，也可為運(yùn)行狀態(tài)。對圖5中110kv變壓器直供接線方式而言，110kv變壓器側(cè)的線路開關(guān)s^t1和s^t2才是電網(wǎng)轉(zhuǎn)供模型的優(yōu)化對象。對于110kv變壓器直供的接線方式，可得其功率平衡方程為，

其中分別代表a、b變壓器優(yōu)化后帶的負(fù)荷。線路開關(guān)s^t1和s^t2取0表示斷開，取1表示閉合。pc表示c變壓器優(yōu)化后的負(fù)荷。

同理，對圖6列寫功率平衡方程，

可以將功率平衡方程歸納成如下形式，并且每臺(tái)變壓器所帶負(fù)荷不能超過額定負(fù)荷最大值，

式中：為在時(shí)段t時(shí)與第i個(gè)220kv變壓器與110kv變壓器開關(guān)存在拓?fù)潢P(guān)系的負(fù)荷系數(shù)行向量，s^t為開關(guān)狀態(tài)列向量。

設(shè)第t時(shí)段優(yōu)化前的開關(guān)狀態(tài)為s^0,t，優(yōu)化后的開關(guān)狀態(tài)s^t，根據(jù)功率平衡方程式(14)可知優(yōu)化前后各臺(tái)變壓器所帶功率的改變量為，

由于電網(wǎng)保護(hù)與運(yùn)行方式的配合，110kv及以下電網(wǎng)須為輻射型開環(huán)運(yùn)行，即受端電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供優(yōu)化中還需考慮110kv電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的輻射型約束。則第t時(shí)段110kv線路開關(guān)狀態(tài)s^t應(yīng)滿足，

由上述式子即可求出

為第t時(shí)段優(yōu)化后110kv線路開關(guān)j的狀態(tài)，0表示開關(guān)是拉開狀態(tài)，1表示開關(guān)是運(yùn)行狀態(tài)；為第t時(shí)段優(yōu)化前110kv線路開關(guān)的狀態(tài)；第t個(gè)時(shí)段的始端時(shí)刻為當(dāng)前時(shí)刻，即t-1時(shí)刻，第t個(gè)時(shí)段的末端時(shí)刻為未來時(shí)刻，即t時(shí)刻；ns表示總的110kv線路開關(guān)個(gè)數(shù)；a(t)為第t時(shí)段nt臺(tái)220kv變壓器溫度變化量函數(shù)的1×nt階斜率向量，diag[a(t)]表示把列向量a(t)變成對角矩陣；θ(t)和b(t)為第t時(shí)段監(jiān)控系統(tǒng)獲取的當(dāng)前時(shí)刻變壓器油溫及220kv變壓器油溫變化量δθ(t)系數(shù)的nt×1階向量，pgmax和θmax為220kv變壓器的最大功率和上層油溫允許值的nt×1階向量；為在時(shí)段t時(shí)與第i個(gè)220kv變壓器與110kv線路開關(guān)存在拓?fù)潢P(guān)系的負(fù)荷系數(shù)行向量，st為開關(guān)狀態(tài)列向量。

s103、利用目標(biāo)算法計(jì)算目標(biāo)函數(shù)求出最優(yōu)解；

目標(biāo)算法可以為牛頓迭代法。

s104、基于最優(yōu)解控制220kv變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷；

最優(yōu)解中包括了優(yōu)化后每個(gè)開關(guān)的狀態(tài)以及變壓器負(fù)荷，利用最優(yōu)解可以實(shí)現(xiàn)對變壓器的負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。

220kv變壓器所帶負(fù)荷增加后，可以通過測得的電流電壓計(jì)算出功率，進(jìn)而計(jì)算得到功率增量δp(t)，而后可以計(jì)算油溫的增量，判斷油溫是否會(huì)超過允許的最大油溫θmax。如果超過，就需要通過開關(guān)操作調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使負(fù)荷在各變電站主變之間重新分配，而我們希望在滿足約束條件的狀況下使開關(guān)操作次數(shù)最少，這一操作后的開關(guān)狀態(tài)為最優(yōu)解。因此可使用牛頓迭代法對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。

綜上所述，本技術(shù)方案提供了一種變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的控制方法，所述方法用于控制220kv變壓器向110kv變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷，所述方法包括，預(yù)測第t時(shí)段的220kv變壓器油溫變化量δθ(t)，建立目標(biāo)函數(shù)，利用目標(biāo)算法計(jì)算目標(biāo)函數(shù)求出最優(yōu)解，目標(biāo)算法包括牛頓迭代法。對變壓器的油溫進(jìn)行預(yù)測，建立變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷的目標(biāo)函數(shù)，并求目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)解，實(shí)現(xiàn)對變壓器負(fù)荷的轉(zhuǎn)移，基于最優(yōu)解控制220kv變壓器轉(zhuǎn)移負(fù)荷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，基于變壓器的預(yù)測油溫進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，避免了油溫與變壓器內(nèi)部組件達(dá)到穩(wěn)定前變壓器內(nèi)部組件溫度過高造成的安全隱患，提高了變壓器運(yùn)行的安全性。

如圖2及圖3所示，為自然狀態(tài)的變壓器的電路結(jié)構(gòu)示意圖及自然狀態(tài)的變壓器的簡化電路結(jié)構(gòu)示意圖，自然狀態(tài)即變壓器通過強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷進(jìn)行散熱，如圖2所示，其中變壓器繞組熱源由電流源qt等值，包括繞組、鐵心和雜散損耗；cth為變壓器內(nèi)絕緣油、繞組和油箱等組成的等值熱容，物體的等值熱容與其比熱成正比；ron、rof為變壓器熱量傳遞至絕緣油的自然換流和強(qiáng)迫換流熱阻；rbt為常規(guī)的強(qiáng)迫油循環(huán)方式下不同溫度絕緣油相混合對應(yīng)的熱阻，而強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式下，泵口的冷油在一定壓力下送入線圈、線餅和鐵心的油道，內(nèi)部油溫分布更加均勻，此時(shí)近似認(rèn)為rbt＝0；rdr為散熱器向周圍空氣傳熱的輻射熱阻，ran和raf為風(fēng)冷散熱中空氣自然對流及強(qiáng)迫對流的熱阻。熱阻表示的兩點(diǎn)間熱量傳遞的劇烈程度。相同溫差下，熱阻越小，傳遞熱量的過程越劇烈，即兩者間的熱傳遞功率越大。θw為繞組溫度，θa為環(huán)境溫度，θto代表變壓器頂層油溫。在熱電等值電路中電位代表溫度，兩點(diǎn)之間溫差越大，則電路中電位差越大。

由圖2可得變壓器內(nèi)部的熱傳遞過程，熱源通過自然換流和強(qiáng)迫換流將熱量傳遞給上層油層，而變壓器內(nèi)部的絕緣油在強(qiáng)迫循環(huán)中，當(dāng)其循環(huán)到散熱器，通過風(fēng)扇鼓動(dòng)空氣將其降溫。因此熱阻主要包括油側(cè)熱阻和空氣側(cè)熱阻兩部分，可以將圖2簡化成圖3。根據(jù)圖3列寫油溫的狀態(tài)方程：

上式由基爾霍夫電流定律得出，變壓器的熱源為與空載損耗、短路損耗和負(fù)荷系數(shù)相關(guān)的函數(shù)qt＝(p0+k²p^k)^x。對上式進(jìn)行泰勒展開，可得油溫增量與負(fù)荷率k增量之間的關(guān)系：

其中p0，pk可以通過銘牌參數(shù)得到，δθa、δk、δθto、dδθto/dt、k0分別代表環(huán)境溫度的改變量、負(fù)荷率的改變量、油溫的改變量、油溫改變量變化率和前一時(shí)刻的負(fù)荷率，可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)得到以上各量，然后再根據(jù)非線性最小二乘法估計(jì)出參數(shù)x、cth、roth、rath，最后根據(jù)當(dāng)前測得環(huán)境溫度與負(fù)荷率改變量即可預(yù)測出油溫的改變量。

負(fù)荷率k＝p/sn，p代表變壓器的實(shí)際承受的功率，sn代表變壓器的額定容量。將負(fù)荷率k表示成p/sn，可以將式(6)轉(zhuǎn)化成式自然狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθup(t)，

式中：δθa(t)為環(huán)境溫度變化量，sn為220kv變壓器額定容量；自然狀態(tài)油溫變化率dδθup(t)/dt＝[δθup(t)-δθup(t-1)]/δt＝[θup(t)-2θup(t-1)+θup(t-2)]/δt，δt為相鄰時(shí)段時(shí)間間隔，t-2表示t-1時(shí)刻之前一個(gè)時(shí)間段的時(shí)刻。rath為220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻，roth為220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻，cth為220kv變壓器的等值熱容，x為油指數(shù)，p0為220kv變壓器的空載損耗，pk為220kv變壓器的短路損耗。

220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻rath、220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻roth、220kv變壓器的等值熱容cth及油指數(shù)x的計(jì)算方法為，分別設(shè)x、rath、roth、cth為x1、x2、x3、x4。式(1)中的p(t)、δp(t)、δθa(t)、δθup(t)、dδθup(t)/dt可由歷史數(shù)據(jù)算出，分別設(shè)為y1、y2、y3、y4、y5，設(shè)有n組數(shù)據(jù)，則第i組為y1(i)、y2(i)、y3(i)、y4(i)、y5(i)，將式子變壓器油溫變化量δθup(t)的計(jì)算公式改寫成如下形式：

y4＝g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)

而實(shí)際中由于存在誤差，左右并不相等，設(shè)誤差為w，y1、y2、y3、y4、y5、w為n維列向量，

y4＝g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)+w，

根據(jù)最小二乘法，有z1＝[y4-g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)]^t·[y4-g1(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5)]，y1、y2、y3、y4、y5是由歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到，為已知量；x1，x2，x3，x4為未知量，z1是關(guān)于x1，x2，x3，x4的函數(shù)。求出z1取最小值時(shí)的x1，x2，x3，x4的取值就為對x、rath、roth、cth的最佳估計(jì)，具體求最值的方法有牛頓迭代法、內(nèi)點(diǎn)法等最優(yōu)化方法。

如圖4所示，為人工降溫狀態(tài)的變壓器的簡化電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖中人工冷源的溫度為θi，ca為空氣的等值熱容，rir為冷源向周圍空氣傳熱的輻射熱阻。在等值電路中空氣側(cè)運(yùn)用基爾霍夫電流定律可得空氣溫度θa的狀態(tài)方程：

對上式泰勒展開，可得增量表達(dá)式：

將式(8)帶入式(6)可得

將上式的負(fù)荷率k用功率表示，可得到人工降溫狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθdown(t)，

式中：sn為220kv變壓器額定容量；自然狀態(tài)油溫變化率dδθdown(t)/dt＝[δθdown(t)-δθdown(t-1)]/δt＝[θdown(t)-2θdown(t-1)+θdown(t-2)]/δt，δt為相鄰時(shí)段時(shí)間間隔，t-2表示t-1時(shí)刻之前一個(gè)時(shí)間段的時(shí)刻，rath為220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻，roth為220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻，cth為220kv變壓器的等值熱容，x為油指數(shù)，p0為220kv變壓器的空載損耗，pk為220kv變壓器的短路損耗，冷源的溫度變化量δθi(t)＝θi(t)-θi(t-1)，rir為人工降溫側(cè)的等效熱阻，ca為人工降溫側(cè)的等值熱容。

220kv變壓器空氣側(cè)的等效熱阻rath、220kv變壓器油側(cè)的等效熱阻roth、220kv變壓器的等值熱容cth、油指數(shù)x、人工降溫側(cè)的等效熱阻rir及人工降溫側(cè)的等值熱容ca的計(jì)算方法為，分別設(shè)x、rath、roth、cth、ca、rir為x1，x2，x3，x4，x5，x6，人工降溫狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθdown(t)的計(jì)算公式中的p(t)、δp(t)、δθi(t)、δθdown(t)、dδθdown(t)/dt、dδθa(t)/dt可由歷史數(shù)據(jù)算出，分別設(shè)為y1、y2、y3、y4、y5、y6，設(shè)有n組數(shù)據(jù)，則第i組為y1(i)、y2(i)、y3(i)、y4(i)、y5(i)、y6(i)，將人工降溫狀態(tài)下變壓器油溫變化量δθdown(t)的計(jì)算公式改寫成如下形式：

y4＝g2(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5，y6)，

而實(shí)際中由于存在誤差，左右并不相等，設(shè)誤差為w，y1、y2、y3、y4、y5、y6、w為n維列向量，

y4＝g2(x1，x2，x3，x4，y1，y2，y3，y5，y6)+w，

根據(jù)最小二乘法，有z2＝[y4-g2(x1，x2，x3，x4，x5，x6，y1，y2，y3，y5，y6)]^t·

[y4-g2(x1，x2，x3，x4，x5，x6，y1，y2，y3，y5，y6)]，

y1、y2、y3、y4、y5、y6是由歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到，為已知量；x1，x2，x3，x4、x5、x6為未知量，z2是關(guān)于x1，x2，x3，x4，x5，x6的函數(shù)，求出z2取最小值時(shí)的x1，x2，x3，x4，x5，x6的取值就為對x、rath、roth、cth、ca、rir的最佳估計(jì)，具體求最值的方法有牛頓迭代法、內(nèi)點(diǎn)法等最優(yōu)化方法。

為保證變壓器的油溫在安全范圍內(nèi)，因此，需要滿足：

θ′up(t)＝θup(t)+aup(t)δp(t)+bup(t)≤θmax(10)

θ′down(t)＝θdown(t)+adown(t)δp(t)+bdown(t)≤θmax(11)

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。