一种变压器保护采样可靠性及涌流识别方案的研究

为解决智能电网运行中因采样数据异常及变压器励磁涌流不能正确识别导致的变压器保护动作可靠性不高的问题,提出一种变压器保护采样可靠性及涌流识别的研究方案。对于采样数据异常问题,提出一种利用两路AD采样数据实时相互校验并共同把关保护逻辑出口的方案。同时针对涌流识别问题,提出一种差流谐波互闭锁+空投时按相综合谐波开放及恢复性涌流时按相差流二次谐波低“三取二”的方案。通过实验仿真,验证了涌流识别方案的有效性。     

变压器励磁涌流变权综合识别方法研究

分析了不同变压器励磁涌流识别判据之间的互补性,给出了基于2可加模糊测度的判据重要度和交互性的定量计算方法,在此基础上提出最优识别判据组合的选取原则和判据权重的确定方法。针对励磁涌流识别的特点,提出一种状态变权向量函数,实现了励磁涌流的变权综合识别。实验数据分析结果表明所提出的励磁涌流模糊识别方案充分利用了各判据的互补性,加强了励磁涌流和故障电流在识别特征上的区别,提高了保护的灵敏度和可靠性。     

基于改进主成分分析的变压器励磁涌流识别方法

分析了主成分分析用于变压器励磁涌流识别的理论依据。将每组采样数据看作采样空间中的一点,使用主成分分析对采样空间进行变换,找到变压器不同状态下采样数据分布差异最大的一个方向,在该方向上识别励磁涌流和故障电流。分析了常规主成分分析过程用于励磁涌流识别的不足,提出了新的数据预处理方法和主成分分离度的概念,给出了依据分离度大小选择主成分构成励磁涌流识别判据的原则。大量仿真数据计算结果表明基于主成分的判据具有足够的可靠性和灵敏性,性能上优于二次谐波制动判据和间断角判据。     

基于改进主成分分析的变压器励磁涌流识别方法

分析了主成分分析用于变压器励磁涌流识别的理论依据.将每组采样数据看作采样空间中的一点,使用主成分分析对采样空间进行变换,找到变压器不同状态下采样数据分布差异最大的一个方向,在该方向上识别励磁涌流和故障电流.分析了常规主成分分析过程用于励磁涌流识别的不足,提出了新的数据预处理方法和主成分分离度的概念,给出了依据分离度大小选择主成分构成励磁涌流识别判据的原则.大量仿真数据计算结果表明基于主成分的判据具有足够的可靠性和灵敏性,性能上优于二次谐波制动判据和间断角判据.     

基于最小二乘矩阵束的励磁涌流识别方案

准确、快速地切除变压器故障直接影响电力系统能否持续安全稳定运行,励磁涌流的鉴别正是变压器保护中的重要一环。为了有效辨识励磁涌流与故障电流,避免变压器差动保护的不正确动作,利用变压器励磁涌流与短路故障电流频域信息的差异,提出了一种基于最小矩阵束算法的励磁涌流识别新方案,以变压器两侧的差动电流作为信号量,通过矩阵束算法分析采样信号中不同频率的分量,计算含衰减因数的电流能量信息熵识别励磁涌流。仿真试验证明了新判据具有原理清晰、抗干扰能力强等优点,能够正确区分励磁涌流和故障电流,为后续研究及工程应用提供借鉴和参考。     

利用改进型波形相关法鉴别励磁涌流的研究

提出了一种基于相关分析的变压器励磁涌流识别判据,该判据通过改进的最大面积法重组一周波数据窗内的采样信号,通过比较其前后半周波波的相关性来区分励磁涌流和故障电流。仿真和动模试验表明,该判据能正确识别各种情况下产生的励磁涌流通,在变压器带长线发生内部故障、内部故障与励磁涌流并存及CT特性较差的情况下,仍能快速正确地启动出口动作,具有较好的鲁棒性,该方法算法简单,能在现有的硬件平台上实现。     

自适应变压器励磁涌流判据研究

基于差流谐波正序分量的变压器励磁涌流判据能够有效识别励磁涌流和内部故障。为了进一步提高差动保护的励磁涌流闭锁可靠性和内部故障动作快速性,分析了变压器端电压及其基波正序分量突变量在励磁涌流和内部故障时的不同特征,由此确定了自适应控制因子Q,并将Q加入到差流谐波正序分量的励磁涌流判据中,进而提出了一种自适应变压器励磁涌流新判据。大量EMTP仿真及动模实验表明：新判据能够在励磁涌流时自动降低涌流制动定值,提高涌流的闭锁可靠性;在内部故障时自动升高涌流制动定值,提高区内故障时保护的动作速度。     

基于采样值相关原理的变压器保护方案

为提高变压器微机保护性能,提出一种基于采样值相关度的变压器差动保护新方案,利用变压器两侧电流的采样值波形的相关度来有效识别变压器内部故障和外部故障,利用相关原理提取等效瞬时电感变化规律来区分励磁涌流和匝间短路故障。动模实验表明新判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障和励磁涌流。由于借鉴了常规比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,在工程中具有良好的实际应用价值。     

基于采样值相关原理的变压器保护方案

为提高变压器微机保护性能,提出一种基于采样值相关度的变压器差动保护新方案,利用变压器两侧电流的采样值波形的相关度来有效识别变压器内部故障和外部故障,利用相关原理提取等效瞬时电感变化规律来区分励磁涌流和匝间短路故障.动模实验表明新判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障和励磁涌流.由于借鉴了常规比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,在工程中具有良好的实际应用价值.     

基于能量频域分布的励磁涌流识别方法

准确区分励磁涌流与故障电流是确保变压器保护性能的关键环节。通过对变压器励磁涌流与故障电流整体频域特性的分析,提出了一种基于差动电流能量分布的励磁涌流判据。首先采用能降低噪声干扰的矩阵束算法,辨识差动采样电流的频域参数,从而计算电流能量分布熵与能量标准差的比值。然后结合故障电流与励磁涌流由不同频域分量构成的特点,通过对比差动电流和正弦信号的频域能量分布特性以区分励磁涌流和短路电流。通过PSCAD/EMTDC软件仿真分析,证明了新判据能够正确地识别包括对称性涌流在内的励磁涌流,并且具备有效抑制噪声影响的优点。     

基于等值回路方程的变压器保护判据的研究

现有的基于变压器等值回路方程的保护原理不受励磁涌流的影响,但动作方程的选取及保护判据的整定尚未得到合理的解决.基于等值回路方程,利用一、二次绕组参数与短路参数的关系,推导出单相及三相双绕组、三绕组变压器的动作方程,提出以正序电流作为制动量的保护判据.与传统的设定单一门槛值的保护判据相比,该判据通过寻求动作量与制动量之间的关系,制定出动作曲线,提高了保护的灵敏性和可靠性.动模试验结果表明,该判据不受涌流的影响,在内部故障后一个半周期快速动作.     

基于综合形态算法的变压器励磁涌流识别方法

针对励磁涌流对变压器差动保护的影响,提出了一种基于综合形态算法的励磁涌流识别方法.首先,利用改进形态梯度算子对采集的信号进行处理,然后利用加权形态滤波算子对梯度信号进行滤波.然后,基于内部故障电流和励磁涌流基波相似性的显著差异构造判据对二者进行区分.判据1用来快速识别大多数内部故障,判据2应对电流互感器饱和及空合于内部轻微匝间故障等特殊情况.两识别判据通过协同逻辑,实现涌流情况下的保护闭锁与内部故障情况下的快速动作.最后,通过PSCAD/EMTDC仿真对所提算法进行了验证分析.     

基于协同合作判据变压器涌流制动方案及应用

基于现代变压器差动保护应用与微机保护的发展以及双重化要求,提出一种变压器差动保护涌流制动原理的新方案,描述了一种采用混合制动与采样值差动协同合作判据的涌流制动方案,论证了该方案的可行性.据此原理研制的微机变压器成套保护装置已投入现场运行.     

变压器漏感参数的计算

由于变压器内部磁路本身的特点和励磁涌流波形受多种因素的影响,使得变压器差动保护存在多种误动的可能。功率差动原理、磁通特性识别法、等值电路参数鉴别法及基于变压器的回路方程法等摆脱了励磁涌流及过励磁的影响,实现了与差动保护不同的保护思路,但都要求预知原副边绕组电阻和漏感参数。绕组电阻可以通过测量得到,关于漏感尚无精确的求取方法。鉴于此种情况,本文提出了一种参数辨识方法,通过测量稳态瞬时电压和电流,利用最小二乘法能够快速准确辨识出原副边绕组漏感,为新型保护原理的推广奠定了基础。并且讨论了不同采样频率和截止频率下辨识结果的误差。通过电磁暂态仿真程序EMTP仿真和实际的变压器试验,验证了该算法的正确性,误差很小,具有极好的应用价值。     

一种基于波形相关原理新算法

提出了一种基于波形相关性的变压器励磁涌流鉴别新算法。新算法通过新的最大代数和法将采集到的一周波变压器差流分成两段等长度的波形, 由这两段波形的特殊相关系数和方差构成鉴别励磁涌流的判据。计算结果表明：该算法的波形相关原理能准确识别各种励磁涌流。新算法使波形相关判据有更高的可靠性和灵敏度。     

适用于新能源并网变压器匝间故障识别的新判据

为增加功率输送能力,新能源并网变压器采用两电压等级三绕组、接线形式为星角角的变压器。变压器在低压侧发生匝间故障时,差动保护灵敏度不足,同时变压器空载合闸于匝间故障时,涌流闭锁判据会闭锁差动保护,延长故障切除时间。基于星角角接线型式的新能源并网变压器零序等值回路,文中通过建立零序节点电压方程,利用区外故障及匝间故障节点电压方程特征构建匝间故障识别判据,该判据与差动保护原理相比,不受励磁涌流的影响,具有较高的可靠性及速动性。文中利用实时数字仿真系统(RTDS)进行故障仿真,验证新判据的有效性及可靠性,发现采用新判据能够可靠灵敏地识别变压器匝间故障,弥补差动保护的不足。     

基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据

变压器在空载合闸的过程中,会产生幅值较大的励磁涌流,如不采取相应的闭锁措施,将导致变压器差动保护误动作。针对该问题,提出了一种基于差流符号序列特征的变压器励磁涌流识别判据。该判据首先对差流序列进行符号化处理,根据符号序列中相关模式序列出现的比例,量化表征差流波形的特征,实现对励磁涌流和故障差流的识别。利用PSCAD/EMTDC仿真软件验证了所提判据在各类区内外故障和励磁涌流工况下,以及各类工况伴随电流互感器饱和时的有效性。     

变压器多特征励磁涌流识别方案研究

研究了变压器空投时,其等值电路模型参数在铁芯饱和后的变化情况,并通过分析不同情况下励磁涌流的特征,指出了传统励磁涌流判别方法的局限性。通过将传统方法优化组合,同时新加CT饱和识别判据,建立了一套多特征励磁涌流识别方案。通过对不同情况下励磁涌流的仿真分析,验证了所述方案的正确性。在高剩磁同时电压过零附近空充主变、低剩磁空充主变、无剩磁空充主变等环境下,所述方案均可通过多种识别方法配合正确地识别励磁涌流,可靠闭锁差动保护。在空投于故障变压器同时CT饱和时,所述方案也可根据CT饱和识别判据开放差动保护。