一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于變壓器繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的 變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，具有電壓變化和電能傳輸?shù)闹匾饔?，?壓器的安全可靠運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。同時(shí)，變壓器造價(jià)昂貴，且檢修時(shí) 間長(zhǎng)、難度大，一旦因?yàn)楣收隙獾狡茐模蜁?huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，確保變壓器的保 護(hù)方案準(zhǔn)確、可靠動(dòng)作具有重要的理論意義和工程價(jià)值。
[0003] 變壓器的保護(hù)配置普遍采用靈敏度和選擇性較好的差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，但是一 直以來(lái)，變壓器差動(dòng)保護(hù)受到勵(lì)磁涌流問(wèn)題的影響。勵(lì)磁涌流可能大于差動(dòng)保護(hù)的整定值， 導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作、重合閘失敗等問(wèn)題，因此，準(zhǔn)確識(shí)別勵(lì)磁涌流是確保變壓器差動(dòng)保護(hù) 可靠動(dòng)作的重要因素。
[0004] 目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了很多勵(lì)磁涌流的識(shí)別方法。例如：1)現(xiàn)有工程中使用的 二次諧波制動(dòng)原理；2)以波形特征差異為原理的識(shí)別方法，包括波形曲率識(shí)別法、幅值特 征識(shí)別法等；3)其它方法，包括小波變換法、勵(lì)磁電感參數(shù)識(shí)別法等。但是，第1)類(lèi)方法由 于變壓器鐵芯材料及磁特性的變化使得勵(lì)磁涌流和故障電流的二次諧波含量無(wú)明顯區(qū)別， 實(shí)際使用時(shí)誤判事件時(shí)有發(fā)生；第2)類(lèi)方法在差動(dòng)電流波形發(fā)生局部畸變時(shí)，會(huì)對(duì)判別結(jié) 果產(chǎn)生影響，甚至導(dǎo)致誤判；第3)類(lèi)方法尚處于理論探索階段，離實(shí)用還有一定距離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法， 解決了現(xiàn)有根據(jù)波形特征識(shí)別勵(lì)磁涌流技術(shù)中存在的波形局部畸變會(huì)發(fā)導(dǎo)致判別結(jié)果不 準(zhǔn)確甚至誤判的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí) 別方法，具體按照以下步驟實(shí)施：
[0007] 步驟1、采集變壓器差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器的差動(dòng)電流波形；
[0008] 步驟2、采用fs的采樣頻率對(duì)步驟1中采集到的差動(dòng)電流波形進(jìn)行采樣，得到差動(dòng) 電流波形在各米樣點(diǎn)的值；
[0009] 步驟3、在步驟2中得到的采樣點(diǎn)值中尋找最大值點(diǎn)X和最小值點(diǎn)Y，線(xiàn)段麗將差 動(dòng)電流波形分成面積相等的兩部分，線(xiàn)段MN與差動(dòng)電流波形交與O點(diǎn)，并記O點(diǎn)為第k個(gè) 米樣點(diǎn)；
[0010] 步驟4、統(tǒng)計(jì)點(diǎn)M與點(diǎn)N之間的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)為n，從O點(diǎn)開(kāi)始向兩側(cè)分別移動(dòng)一個(gè) 采樣點(diǎn)得到B點(diǎn)和D點(diǎn)，B點(diǎn)和線(xiàn)段MX位于線(xiàn)段MN的同側(cè)，將B點(diǎn)延伸至差動(dòng)電流波形的 MX段且與差動(dòng)電流波形交于A點(diǎn)，線(xiàn)段AB平行于線(xiàn)段MN，將D點(diǎn)延伸至差動(dòng)電流波形的YN 段且與差動(dòng)電流波形交于C點(diǎn)，線(xiàn)段DC平行于線(xiàn)段MN;
[0011] 步驟5、在四邊形AB⑶中，線(xiàn)段AB平行于線(xiàn)段DC，線(xiàn)段DA與線(xiàn)段CB之間形成一 個(gè)角度9，9的大小由下式求得：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法，其特征在于，具體按照 W下步驟實(shí)施： 步驟1、采集變壓器差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器的差動(dòng)電流波形； 步驟2、采用f；的采樣頻率對(duì)步驟1中采集到的差動(dòng)電流波形進(jìn)行采樣，得到差動(dòng)電流 波形在各采樣點(diǎn)的值； 步驟3、在步驟2中得到的采樣點(diǎn)值中尋找最大值點(diǎn)X和最小值點(diǎn)Y，線(xiàn)段MN將差動(dòng)電 流波形分成面積相等的兩部分，線(xiàn)段^1N與差動(dòng)電流波形交與0點(diǎn)，并記0點(diǎn)為第k個(gè)采樣 占. '?、、 ? 步驟4、統(tǒng)計(jì)點(diǎn)M與點(diǎn)N之間的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)為n，從0點(diǎn)開(kāi)始向兩側(cè)分別移動(dòng)一個(gè)采樣 點(diǎn)得到B點(diǎn)和D點(diǎn)，B點(diǎn)和線(xiàn)段MX位于線(xiàn)段麗的同側(cè)，將B點(diǎn)延伸至差動(dòng)電流波形的MX段 且與差動(dòng)電流波形交于A點(diǎn)，線(xiàn)段AB平行于線(xiàn)段MN，將D點(diǎn)延伸至差動(dòng)電流波形的YN段且 與差動(dòng)電流波形交于C點(diǎn)，線(xiàn)段DC平行于線(xiàn)段MN ; 步驟5、在四邊形ABCD中，線(xiàn)段AB平行于線(xiàn)段DC，線(xiàn)段DA與線(xiàn)段CB之間形成一個(gè)角 度0，0的大小由下式求得：
步驟6、根據(jù)下式判斷四邊形的形狀：
其中，為角0的整定值； 步驟7、繼續(xù)移動(dòng)采樣點(diǎn)并重復(fù)步驟4、步驟5和步驟6,直至采樣數(shù)據(jù)不能形成特定的 四邊形； 步驟8、對(duì)于n個(gè)采樣點(diǎn)，理論上可形成n/4個(gè)四邊形，統(tǒng)計(jì)四邊形集合中平行四邊形的 個(gè)數(shù)為S，并計(jì)算平行四邊形的占比R = 4S/n，通過(guò)下式對(duì)勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障電流進(jìn)行判 別；
其中Rset為R的整定值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法， 其特征在于，所述步驟1中采集變壓器差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器在斷路器合閩時(shí)刻起的 1-2個(gè)周期內(nèi)的差動(dòng)電流波形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法， 其特征在于，所述步驟6中0wt=l〇°。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法， 其特征在于，所述步驟8中Rset= 0. 5。

【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法，具體按照以下步驟實(shí)施：采集變壓器差動(dòng)保護(hù)兩側(cè)電流互感器的差動(dòng)電流波形并進(jìn)行采樣，將電流波形按照面積相等的條件分為兩部分，分別在兩部分波形中逐個(gè)移動(dòng)采樣點(diǎn)并形成四邊形集合，判斷各個(gè)四邊形的形狀并統(tǒng)計(jì)四邊形集合中平行四邊形所占的比例，并以此比例的大小判斷電流波形的類(lèi)型是勵(lì)磁涌流還是內(nèi)部故障電流。本發(fā)明一種基于動(dòng)態(tài)四邊形形狀分析的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法能夠有效可靠的識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流，可以有效避免采樣波形的局部畸變對(duì)判別結(jié)果的影響。
【IPC分類(lèi)】H02H7-045, G01R29-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104600668
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510030769
【發(fā)明人】段建東, 閆富平, 李笑, 張宏光, 慕騰
【申請(qǐng)人】西安理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日