电力变压器是一种重要的电力系统元件,它能高效地传输电力,降低串联电压。它的稳定性能对电力系统的运行起着重要的作用,因为一个关键单元的损坏会对电力供应的安全性、可靠性和成本产生很大的影响。电力变压器状态的主要方面是其负载和内部温度,特别是绕组热点温度(HST)和顶层油温(TOT),这些都影响着变压器的绝缘老化,从而影响设备的使用寿命。本文首先研究目前电力变压器状态监测与控制系统的发展现状,目前对于变压器的状态监测主要集中在对变压器热点温度与负载的监测,由于变压器绕组的热点温度在实际工程中很难测量,一般根据变压器的热力学模型估计得出。对于变压器的控制,则主要集中在对变压器冷却系统与负载的控制。本文在对现有理论与技术进行分析与研究的基础上,对变压器热点温度,使用基于非线性核函数的最小二乘支持向量机(LS-SVM)估计方法进行预测。对变压器冷却系统的控制,采用模糊比例-积分-微分(PID)调节脉冲宽度调制(PWM)控制方法,根据监测到的变压器温度智能调节冷却风扇组工作状态。对于电力变压器状态的在线监测,采用基于GPRS的无线通信方案,将采集到的变压器状态数据上传至服务器。本文重点研究电力变压器状态监测及控制系统的设计原理,并对电力变压器状态监测及控制系统的工作过程进行阐述。设计的系统可实现对电力变压器实时、智能监测与控制,系统硬件部分主要包括:数据采集模块、STM32单片机控制模块、GPRS通信模块、冷却系统驱动模块、系统供电模块、显示模块、输入模块等。系统软件设计主要包括:冷却风扇变频调速程序设计、数据处理程序设计、数据上传接口程序设计、模块驱动程序设计等。本文设计的电力变压器热点估计及状态监测控制系统在搭建的实验平台上进行了测试,测试结果表明终端采集的数据能够在云端服务器的应用程序中实时显示,基于LS-SVM的变压器热点估计模型实现了热点温度的预测且误差低于6%,满足了热点预测的实时性与准确性需求。控制系统实现了在不同热点温度下对冷却系统工作状态的调节,达到了完善冷却系统控制方式与降低功耗的目的。