采用改进数学形态学识别变压器励磁涌流的新方法

励磁涌流的畸变波形会呈尖顶波特征,而故障电流基本为基频正弦波,基于此提出一种利用改进数学形态学来识别变压器励磁涌流的新方法。该方法从形态开和闭运算的几何解释出发,采用数据延拓的方法克服开和闭运算中存在的“端点效应”问题,进而定义并构造出波峰谷最大算子函数MBT函数,针对正弦波形定量推导所选结构元素半径与MBT函数值之间的关系,构造指示波形凹凸特性的相对凹凸系数Kcc,并根据差流的凹凸系数Kcc来区分变压器励磁涌流和内部故障。理论分析及动模实验结果表明该方法简单实用且判断速度快(判断时间是8~13 ms),并具有较好的抗CT饱和性能,亦不受系统频率波动等的影响。     

一种基于数学形态学提取电流波形特征的变压器保护新原理

基于数学形态学方法提取电流波形的局部特征，提出了一种判别变压器励磁涌流和故障电流的新原理。文中利用自定义的峰谷检测器提取出电流波形的峰谷点，在此基础上求取峰谷点之间的形态梯度，进而将其3等分并计算各段形态梯度波形下的面积，根据3段面积的大小规律能够定性地识别出励磁涌流和故障电流。新原理计算量小，易于工程实现。经HYBRISIM的仿真验证，新原理能够有效地区分励磁涌流和故障电流，受CT饱和影响小，在性能上优于二次谐波制动判据和波形比较判据。     

基于非饱和区波形正弦度的涌流识别算法研究

提出了一种基于波形正弦度的改进算法来识别变压器励磁涌流和故障电流。该方法通过比较动态差流短数据窗波形覆盖面积的大小,来确定短路故障或励磁涌流下变压器的差流非饱和区短窗波形,并计算该短窗差流波形的非正弦度来识别励磁涌流和故障电流。理论分析及仿真实验表明该涌流识别方法在带故障空载合闸及变压器运行中发生故障时,能够正确开放纵差保护;在正常空载合闸时,能可靠闭锁纵差保护。     

励磁涌流波形密度系数鉴别算法

针对变压器差动保护在识别内部故障电流与励磁涌流时的可靠性不高这一问题,提出了基于变压器差流波形密度系数的励磁涌流鉴别算法。利用励磁涌流与故障电流具有不同的正弦相关系数的特点,提出波形密度系数的概念,通过比较变压器各工况下的波形密度系数,理论上可准确识别励磁涌流和故障电流。进一步通过建立仿真模型和实际变压器合闸录波数据进行验证所提算法的可行性和快速性。研究表明,该算法具有判据简单、自带滤波效果、不受非周期分量影响的特点,且能无延时地准确判别励磁涌流与内部故障电流。     

基于非饱和区波形正弦度的涌流识别算法研究

提出了一种基于波形正弦度的改进算法来识别变压器励磁涌流和故障电流.该方法通过比较动态差流短数据窗波形覆盖面积的大小,来确定短路故障或励磁涌流下变压器的差流非饱和区短窗波形,并计算该短窗差流波形的非正弦度来识别励磁涌流和故障电流.理论分析及仿真实验表明该涌流识别方法在带故障空载合闸及变压器运行中发生故障时,能够正确开放纵差保护;在正常空载合闸时,能可靠闭锁纵差保护.     

基于波形时域分布特征的变压器励磁涌流识别

提出了一种基于波形时域分布特征的新型变压器励磁涌流识别方法。文中在直方图技术的基础上定义电流波形分布系数,分析了变压器内部故障电流和励磁涌流的波形分布特征,在此基础上将两个不同子区间的分布系数的比值定义为波形分布特征系数,提出了根据该系数大小来识别励磁涌流的具体实现方案,并分析了确定子区间数目的理论依据。利用动模实验和数字仿真数据对本方法做了验证分析,结果表明:本方法计算量小,能快速区分励磁涌流和故障电流,在可靠性和灵敏性等方面的性能优于目前的二次谐波判据和间断角判据。     

基于拟合波形相关性的变压器励磁涌流识别新方法

为了提高变压器差动保护识别励磁涌流与内部故障电流的能力,提出一种基于拟合波形相关性的变压器励磁涌流识别新方法。首先利用正弦拟合法拟合差动电流波形,然后通过相关性分析原理,计算出差动电流原采样信号及其拟合曲线的相关系数,以此来识别励磁涌流与内部故障电流。仿真结果表明:该方法具有原理清晰、识别迅速、区分度高、抗干扰能力强,且易于在微机中实现等优点。     

基于巴氏系数的变压器励磁涌流和故障差流识别新判据

传统变压器励磁涌流识别方法在复杂电磁环境以及电流互感器(CT)饱和等情况下会受到干扰而导致保护动作速度变慢或者误动。为解决此问题,提出一种利用电流波形分布特征识别励磁涌流的变压器差动保护新判据。结合巴氏系数图像匹配算法,对比差动电流和正弦信号的波形相似度以区分励磁涌流和故障电流。并利用PSCAD/EMTDC软件仿真以及动模试验验证了该判据在变压器空载合闸、区内和区外故障、带故障合闸以及CT饱和等工况下的有效性。     

基于峭度系数的变压器励磁涌流识别方法

励磁涌流是变压器保护误动的主要原因之一,为此提出一种基于峭度系数的快速区分变压器励磁涌流和故障电流的新方法。对变压器差动电流采样数据进行一系列处理后,将其视为一变量的概率分布,并求取峭度系数。由于变压器故障波形呈正弦特性,所计算的峭度系数小于零;而励磁涌流因为含有非平稳波峰、间断角,对应的峭度系数大于零;以峭度是否大于零作为区别变压器涌流与故障电流的判据。仿真结果表明,该方法能可靠区分故障电流与励磁涌流(或和应涌流),可显著缩短空投故障变压器的闭锁时间,且具有良好的抗噪性能。     

利用双重特征量鉴别变压器励磁涌流的高阶统计原理

励磁涌流是制约变压器差动保护成功率的主要原因之一,为此提出一种基于Jarque-Bera系数来识别励磁涌流的新策略。对变压器区内故障电流和励磁涌流波形的整体形态进行特征分析,利用两者波形正弦度不同所导致的正态性差异,结合Jarque-Bera算法在正态性检验领域中的优势,对变压器差动电流进行绝对值处理后求取杰 氏系数,根据该系数大小选取合适的阈值来辨识励磁涌流和故障差流。仿真测试了变压器各种工况下的差流波形。与二次谐波制动方案进行对比分析,表明所提方法原理清晰,且具备良好的抗干扰性能,即使在电流互感器饱和的情况下,也能迅速、准确地识别出励磁涌流。最后,通过现场试验录波数据分析,进一步证明了该方法的正确性。     

利用波形非正弦度分形估计值识别励磁涌流

以正确鉴别变压器励磁涌流和短路电流为目的,提出一种利用波形非正弦度分形估计的电力变压器励磁涌流与内部故障电流识别方案。利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同,对差动电流波形进行波形非正弦度计算并分析。通过复合形态滤波算法滤除信号中的各种噪声和扰动,保证了算法的可靠性。在比较励磁涌流与短路电流波形非正弦度各自特点的基础上,提出了一种新的变压器保护方案。仿真试验结果表明:该方法能可靠识别励磁涌流与短路电流,对轻微内部故障也有较高的灵敏度。     

基于斜率均值比识别变压器励磁涌流

提出一种基于差动电流波形斜率均值比的方法来识别故障电流和励磁涌流。根据故障电流和励磁涌流在波形下降和上升时斜率大小的不同,通过计算波形下降时的斜率均值和波形上升时的斜率均值的比值来鉴别故障电流和励磁涌流。本文在PSCAD上搭建了变压器模型,仿真空载合闸和外部故障时的电流波形,将所得波形数据导入本文方法所编写的MATLAB算法中来计算和判别励磁涌流和故障电流。结果表明:该方法简单易行,能正确识别故障电流和励磁涌流。     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障。动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 m s左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求。而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值。     

变压器三相涌流波形特征分析及判别方法研究

在揭示变压器励磁涌流两大波形特征的基础上,充分利用波形特征,提出一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障电流的方法,该方法基于涌流波形呈现出尖顶波的凹弧特征,而故障电流基本保持正弦波形特征,在半波周期内找到采样值的极值点及频率,构造出与之对应的虚拟正弦波形,通过判断合闸电流与构造波形在半波周期内的相似程度来区分励磁涌流和故障电流。仿真结果表明,该方法能够有效、快速切除变压器内部故障,并且不受电流非周期分量的影响。     

采用原子分解法的变压器励磁涌流和故障电流鉴别方法

合空载变压器产生的励磁涌流与变压器故障电流的波形特征有较大差异,提出采用原子分解算法鉴别变压器励磁涌流的新途径.利用原子算法,信号可以根据自身特性自适应地选取一组最佳原子线性展开,分解产生的原子能够很好地表征信号的各个局部特征,并获得该局部特征的参量.如频率、持续时间、衰减系数等.分别对励磁涌流和故障电流信号进行分析处理.可以根据2种信号局部特征的差异正确区分励磁涌流与故障电流.在此基础上形成一种防止合空载变压器的保护误动策略,仿真分析验证了该策略的有效性.     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障.动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 ms左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求.而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值.     

利用波形曲率识别变压器励磁涌流的新方法

该文提出一种基于波形曲率特征和复合形态滤波器识别励磁涌流与内部故障电流的新方法.利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同,对差动电流波形进行曲率计算并分析.通过复合形态滤波算法滤除信号中的各种噪声和扰动,保证了算法的可靠性.在比较励磁涌流与短路电流曲率曲线各自特点的基础上,提出一种新的变压器保护方案,该方法不受对称性涌流的影响.大量仿真试验结果表明:该方法能快速、可靠地识别励磁涌流,即使在电流互感器(CT)饱和的情况下也有很好的稳定性.     

基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法

励磁涌流是影响差动保护正确动作率的重要因素,在电力变压器中时常发生,而大故障电流导致的电流互感器饱和也会对差动保护造成影响。为了提高差动保护的可靠性,该文提出一种基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法。首先分析了变压器励磁涌流和电流互感器饱和的波形特性,提出了将差动电流分区和重构的思想。基于此,采用小波系数能量与二阶导数能量作为联合判据,将差动电流划分为线性区和饱和区并重构。然后根据波形趋势构造了幅值的绝对值之比,利用该比值决定判断变压器是否发生了故障。最后,通过大量的仿真测试、各场景下的波形分析以及与传统方法的对比,证明了所提方法的有效性、优越性。     

用相关函数原理识别变压器励磁涌流和短路电流的新方法

变压器采用纵联差动保护时,如何正确识别励磁涌流和内部故障时的短路电流是关键问题。文章将变压器励磁涌流和各种内部故障电流均看作随机信号,应用数字信号处理中的相关函数原理对采样数据进行分析,计算采样数据的自相关函数,并与正弦电流形成的标准自相关函数进行相似比较运算,利用相似系数大小区分短路电流和励磁涌流。理论分析和动模试验结果验证了该方案的可行性。     

基于EMD分解的变压器励磁涌流鉴别

针对励磁涌流波形畸变严重且会出现尖顶波,而故障电流基本保持基频正弦波特征的特点,提出了一种利用HHT(Hilbert-Huang Transform)的EMD(Empirical Mode Decomposition)分解来识别变压器励磁涌流的新方法.该方法利用EMD将数据分解成有限个IMF(Intrinsic Mode Function),定义并计算各个IMF在X轴上的投影面积Sc、Simf的比重系数Kc及其最大值Kmax.在比较励磁涌流和故障电流Kmax不同特点的基础上,提出了一种变压器保护新方案.理论分析及动模实验结果表明,该方法能够正确区分励磁涌流及故障电流,其判断时间约20ms;方法实现方便,不受非周期分量等影响.