发展智能电网是具有历史性意义的一项工作,其中最基础的是变电站需要实现的智能化工作。变电站一共包括三站层,依次为站控站层、间隔站层和过程站层,过程站层中最重要的一种高压设备便是电力变压器。在运行过程中,电力变压器极易出现故障,且造成的影响巨大,严重威胁着电网运转的可靠程度。变压器冷却系统是变压器可正常运行的重要保障。目前,变压器冷却系统普遍采用常规继电器逻辑控制装置,其主要存在的问题为:线路连接复杂,维修困难;继电器故障率高,妨碍系统正常运行;运行数据采集不完整,无法进行设备运作中全部信息的良好监测;不可自动远程监控,智能化低、技术人员工作量大;不能及时调控变化温度,影响设备使用年限的同时产生大量能源浪费。针对现有设备以上缺点,本文旨在研制一种新型冷却系统,并在此基础上实现对变压器温度的模糊PID控制,在简化电路、提高系统工作可靠性和节约能源的同时,进一步实现对变压器温度的智能化控制。本文的主要研究内容如下:(1)对冷却器的研究。研究不同容量变压器的散热方式及其相应散热途径和方式;实现构造分析,主要有冷却器本体及附件;完成变压器各部分温升限制的设定,并把绕组对油、绕组对空气、油对空气和油面的平均温升进行了计算;完成工作时设备参数的设定。(2)冷却器硬件系统的搭建。设计为实现冷却系统智能监测采用的可靠性技术、远程监控体系及通信实现、智能控制算法并说明在上述技术基础上系统拟实现的功能;根据实际控制需求编写I/O设定表并完成所需模块型号选定;进行系统电器元件的选型及电动机保护控制接线图、PLC输入输出连接图的设计,并根据接线原理图介绍了各元件功用实现的方式。(3)模糊PID复合控制器的建立。在了解了PID控制和模糊控制的原理及各自特点后设计控制装置,以变压器顶层油温与给定温度的温差e、温差变化率ec作为输入量,应用模糊控制器在线整定PID控制对应参数KP,KI和KD,从而改变电机频率,实现冷却系统的优化设计。同时,通过MALTAB建模仿真验证本文提出的复合控制的控制结果在试验数据上是比PID的控制成效好的。(4)冷却器软件部分设计。在设计主、从PLC互相监控的软件流程基础上对软件程序进行设计,对主程序与相应子程序的功用、运行流程进行设计与介绍;并基于软件STEP 7实现相应模糊PID控制算法;最后设计上位机监控软件,使其可以对下位机有更好的监控及管理。