新能源引起的电网变压器过载自动测试方法及系统

1.一种新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，包括：采集目标地区的新能源出力历史数据，并基于所述新能源出力历史数据生成包含正常负载、重载、过载及反向潮流段的测试序列；将可编程逆变-储能装置并接于被测变压器低压侧，按所述测试序列对所述被测变压器进行循环加载；通过采集一次、二次电压电流，并同步采集顶油温度、绕组热点温度及油中气体含量，得到变压器测量值；基于所述变压器测量值计算热点温度和寿命损耗因子；若所述寿命损耗因子或所述热点温度达到预设阈值，停止所述循环加载的过程；根据所述热点温度和所述寿命损耗因子修正测试序列参数，完成测试后自动生成过载承载能力与寿命损耗报告；将所述变压器测量值输入耦合热－寿命模型，计算热点温度和寿命损耗因子，包括：将所述变压器测量值按时间顺序划分为等长离散时段；在每一所述离散时段内，利用耦合热模型计算绕组热点温度；基于所述热点温度，调用寿命模型生成对应的寿命损耗因子；对全部离散时段的寿命损耗因子进行滚动累积，得到测试过程的实时寿命损耗曲线，并在累积值达到预 设阈值时触发过载停止判定；所述热点温度的所述寿命损耗因子计算公式为：其中， 为绕组热点温度； 为实时顶油温度； 为额定负载条件下的热点升温； 为实时负载电流； 为变压器额定电流； 为负载指数； 为寿命加速系数； 为参考温度；LLF为寿命损耗因子。 2.根据权利要求1所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，采集目标地区的新能源出力历史数据，并基于所述新能源出力历史数据，利用随机-概率融合算法生成包含正常负载、重载、过载及反向潮流段的测试序列，包括：采集覆盖不少于1年、采样间隔为 的风电、光伏有功功率曲线 ，并进行缺失片段线性插补与 归一化；基于风电、光伏有功功率曲线 ，分别对风速与光照量拟合Weibull分布和对数正态分布，利用高斯Copula构造联合概率密度，以保持相关性；针对每一采样点 ，按下式生成合成出力：其中 为归一化负载比；当 满足 归类为正常负载段， 为重载段， 为过载段， 为反向潮流段；对所述正常负载段、所述过载段和所述反向潮流段的分类结果执行三点滑动平均，得到包含正常、重载、过载及反向潮流段的测试序列；其中， 为合成新能源出力； 为风电、光伏有功功率曲线，即历史出力； 为随机扰动放大系数； 为所述联合概率密度； 为正态分布的分位函数且u t ~U(0,1)； 为被测变压器额定容量； 为可调幅值调制因子； 为24h内典型负荷周期； 用以划分各测试段。 3.根据权利要求1所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，将可编程逆变-储能装置并接于被测变压器低压侧，按所述测试序列对所述被测变压器进行循环加载，包括：隔离变压器将可编程逆变-储能装置的交流输出端接入被测变压器的低压侧母线，完成电气连接与通信接口配置；将所述测试序列以时间一目标功率对的形式下发至逆变装置控制模块，设置循环次数、过载倍率及单段持续时间；逆变装置根据t时刻的目标功率值 ，实时调整实际输出功率 ，以满足误差限值关系： ；在所述测试序列的功率级切换点到来前的预测时间窗 内，控制模块提前计算功率斜率：并依据该斜率执行线性平滑调整，实现功率段间的柔性过渡；在加载过程中同步采集变压器一次侧实测功率 ，当满足 或检测到以下任一故障：电流超过设定限值、电压超限或逆变器内部判定的直流偏磁异常时，控制系统自动暂停加载过程并记录异常段数据；其中， 为允许的加载误差； 为总加载测试时长； 为功率偏差报警阈值。 4.根据权利要求3所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，所述功率级切换点包括：正常－重载、重载－过载、过载－反送。 5.根据权利要求1所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，通过同步相量测量单元采集一次、二次电压电流，并同步采集顶油温度、绕组热点温度及油中气体含量，得到变压器测量值，包括：在变压器运行过程中，从一次侧和二次侧的电压与电流采样回路获取对应电气信号，并基于统一时间基准进行数据对齐；在变压器油箱顶部、绕组中部和下部区域选取代表性位置，连续获取顶油温度与绕组热点温度的变化数据；对变压器运行油样进行在线采样分析，提取包括乙炔、氢气、甲烷在内的典型气体含量，用于反映热老化和放电趋势；将所述电气信号、所述变化数据和所述气体含量按统一时间轴整理为所述变压器测量值。 6.根据权利要求1所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，根据所述热点温度和所述寿命损耗因子修正测试序列参数，保证目标温升误差在允许范围内，包括：在每一加载循环结束时，读取绕组热点温度与累计寿命损耗因子；计算热点温度与目标温升的偏差，若偏差绝对值大于允许误差或累计寿命损耗因子超过阈值，则进入下一步骤，否则保持当前测试序列；对下一循环的目标功率和持续时间进行修正；将修正后的目标功率与持续时间插入测试序列对应位置，并在下一循环执行；当连续两个循环的热点温度偏差均不超过允许误差且累计寿命损耗因子不再增长至阈值时，确定测试序列已收敛，结束修正流程。 7.根据权利要求6所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，对下一循环的目标功率和持续时间进行修正的公式为：其中， 为绕组热点温度； 为目标热点温度； 为当前累计寿命损耗因子； 为寿命损耗阈值； 与 为未修正前的目标功率和持续时间； 与 为修正后的目标功率和持续时间。 8.根据权利要求1所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试方法，其特征在于，完成测试后自动生成过载承载能力与寿命损耗报告，包括：在整个测试流程结束后，对所有时段的负载数据、热点温度记录、寿命损耗因子及对应时间标签进行分类汇总；基于汇总数据绘制变压器在不同负载等级下的温升趋势曲线、寿命损耗曲线以及热点温度分布图，并对异常点或突变段进行标注；按照预设模板自动生成包含测试编号、测试场景描述、关键参数变化、异常触发情况和评估结论的标准化测试报告文件；将生成的测试报告文件以唯一标识命名，并通过安全通道上传至指定的电力设备健康管理平台或评估系统，以供后续调度、运维或风险预警调用；在上传成功后，记录报告生成时间、上传时间及平台返回状态，并存档本地副本，完成全流程闭环。 9.一种新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，包括：测试序列构建模块：采集目标地区的新能源出力历史数据，并基于所述新能源出力历史数据生成包含正常负载、重载、过载及反向潮流段的测试序列；被测变压器循环加载模块：将可编程逆变-储能装置并接于被测变压器低压侧，按所述测试序列对所述被测变压器进行循环加载；测试模块：通过采集一次、二次电压电流，并同步采集顶油温度、绕组热点温度及油中气体含量，得到变压器测量值；基于所述变压器测量值计算热点温度和寿命损耗因子；若所述寿命损耗因子或所述热点温度达到预设阈值，停止所述循环加载的过程；根据所述热点温度和所述寿命损耗因子修正测试序列参数，完成测试后自动生成过载承载能力与寿命损耗报告；将所述变压器测量值输入耦合热－寿命模型，计算热点温度和寿命损耗因子，包括：将所述变压器测量值按时间顺序划分为等长离散时段；在每一所述离散时段内，利用耦合热模型计算绕组热点温度；基于所述热点温度，调用寿命模型生成对应的寿命损耗因子；对全部离散时段的寿命损耗因子进行滚动累积，得到测试过程的实时寿命损耗曲线，并在累积值达到预 设阈值时触发过载停止判定；所述热点温度的所述寿命损耗因子计算公式为：其中， 为绕组热点温度； 为实时顶油温度； 为额定负载条件下的热点升温； 为实时负载电流； 为变压器额定电流； 为负载指数； 为寿命加速系数； 为参考温度；LLF为寿命损耗因子。 10.根据权利要求9所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，采集目标地区的新能源出力历史数据，并基于所述新能源出力历史数据，利用随机-概率融合算法生成包含正常负载、重载、过载及反向潮流段的测试序列，包括：采集覆盖不少于1年、采样间隔为 的风电、光伏有功功率曲线 ，并进行缺失片段线性插补与 归一化；基于风电、光伏有功功率曲线 ，分别对风速与光照量拟合Weibull分布和对数正态分布，利用高斯Copula构造联合概率密度，以保持相关性；针对每一采样点 ，按下式生成合成出力：其中 为归一化负载比；当 满足 归类为正常负载段， 为重载段， 为过载段， 为反向潮流段；对所述正常负载段、所述过载段和所述反向潮流段的分类结果执行三点滑动平均，得到包含正常、重载、过载及反向潮流段的测试序列；其中， 为合成新能源出力； 为风电、光伏有功功率曲线，即历史出力； 为随机扰动放大系数； 为所述联合概率密度； 为正态分布的分位函数且u t ~U(0,1)； 为被测变压器额定容量； 为可调幅值调制因子； 为24h内典型负荷周期； 用以划分各测试段。 11.根据权利要求9所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，将可编程逆变-储能装置并接于被测变压器低压侧，按所述测试序列对所述被测变压器进行循环加载，包括：隔离变压器将可编程逆变-储能装置的交流输出端接入被测变压器的低压侧母线，完成电气连接与通信接口配置；将所述测试序列以时间一目标功率对的形式下发至逆变装置控制模块，设置循环次数、过载倍率及单段持续时间；逆变装置根据t时刻的目标功率值 ，实时调整实际输出功率 ，以满足误差限值关系： ；在所述测试序列的功率级切换点到来前的预测时间窗 内，控制模块提前计算功率斜率：并依据该斜率执行线性平滑调整，实现功率段间的柔性过渡；在加载过程中同步采集变压器一次侧实测功率 ，当满足 或检测到以下任一故障：电流超过设定限值、电压超限或逆变器内部判定的直流偏磁异常时，控制系统自动暂停加载过程并记录异常段数据；其中， 为允许的加载误差； 为总加载测试时长； 为功率偏差报警阈值。 12.根据权利要求11所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，所述功率级切换点包括：正常－重载、重载－过载、过载－反送。 13.根据权利要求9所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，通过同步相量测量单元采集一次、二次电压电流，并同步采集顶油温度、绕组热点温度及油中气体含量，得到变压器测量值，包括：在变压器运行过程中，从一次侧和二次侧的电压与电流采样回路获取对应电气信号，并基于统一时间基准进行数据对齐；在变压器油箱顶部、绕组中部和下部区域选取代表性位置，连续获取顶油温度与绕组热点温度的变化数据；对变压器运行油样进行在线采样分析，提取包括乙炔、氢气、甲烷在内的典型气体含量，用于反映热老化和放电趋势；将所述电气信号、所述变化数据和所述气体含量按统一时间轴整理为所述变压器测量值。 14.根据权利要求9所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，根据所述热点温度和所述寿命损耗因子修正测试序列参数，保证目标温升误差在允许范围内，包括：在每一加载循环结束时，读取绕组热点温度与累计寿命损耗因子；计算热点温度与目标温升的偏差，若偏差绝对值大于允许误差或累计寿命损耗因子超过阈值，则进入下一步骤，否则保持当前测试序列；对下一循环的目标功率和持续时间进行修正；将修正后的目标功率与持续时间插入测试序列对应位置，并在下一循环执行；当连续两个循环的热点温度偏差均不超过允许误差且累计寿命损耗因子不再增长至阈值时，确定测试序列已收敛，结束修正流程。 15.根据权利要求14所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，对下一循环的目标功率和持续时间进行修正的公式为：其中， 为绕组热点温度； 为目标热点温度； 为当前累计寿命损耗因子； 为寿命损耗阈值； 与 为未修正前的目标功率和持续时间； 与 为修正后的目标功率和持续时间。 16.根据权利要求9所述的新能源引起的电网变压器过载自动测试系统，其特征在于，完成测试后自动生成过载承载能力与寿命损耗报告，并上传至管理平台，包括：在整个测试流程结束后，对所有时段的负载数据、热点温度记录、寿命损耗因子及对应时间标签进行分类汇总；基于汇总数据绘制变压器在不同负载等级下的温升趋势曲线、寿命损耗曲线以及热点温度分布图，并对异常点或突变段进行标注；按照预设模板自动生成包含测试编号、测试场景描述、关键参数变化、异常触发情况和评估结论的标准化测试报告文件；将生成的测试报告文件以唯一标识命名，并通过安全通道上传至指定的电力设备健康管理平台或评估系统，以供后续调度、运维或风险预警调用；在上传成功后，记录报告生成时间、上传时间及平台返回状态，并存档本地副本，完成全流程闭环。