一種基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流快速識(shí)別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流快速識(shí)別方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障或產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，保護(hù)測(cè)量裝置立即啟動(dòng)，測(cè)量單元測(cè)得變壓器的三相差流，提取測(cè)量單元記錄的三相差流數(shù)據(jù)，通過三相差流數(shù)據(jù)求取各相差流的一階差分和二階差分；分別以三相的二階差分為橫軸，以對(duì)應(yīng)相的一階差分為縱軸，構(gòu)造三個(gè)平面；求取所構(gòu)造的三個(gè)平面上所有相鄰點(diǎn)距離的平方和，再求取三個(gè)平方和中的最大值dist2sum，然后求取dist2sum所對(duì)應(yīng)相的相鄰點(diǎn)距離平方的標(biāo)準(zhǔn)差與平均值；將所得的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行積分得到Th1sum，通過比較dist2sum和Th1sum來進(jìn)行變壓器內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流的判別。
【專利說明】一種基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流快速識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流快速識(shí)別方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前變壓器的主保護(hù)為利用電氣量的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和非電氣量的瓦斯保護(hù)。其中縱差保護(hù)利用變壓器一次側(cè)電流與二次側(cè)電流的差作為差流，差流超過某個(gè)整定值，即判斷為內(nèi)部故障。變壓器差動(dòng)保護(hù)是建立在變壓器穩(wěn)態(tài)磁路平衡的基礎(chǔ)上，在暫態(tài)過程中這種平衡關(guān)系可能被打破:在變壓器空載合閘、過勵(lì)磁或故障切除后電壓恢復(fù)過程中等情況下，由磁路飽和產(chǎn)生的數(shù)值很大的勵(lì)磁涌流會(huì)引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作。因而，變壓器差動(dòng)保護(hù)的難點(diǎn)就在于對(duì)涌流和內(nèi)部故障的可靠、迅速識(shí)別，以確保保護(hù)正確動(dòng)作。
[0003]圍繞電力變壓器勵(lì)磁涌流的判別，先后涌現(xiàn)出許多方法，包括二次諧波原理、間斷角原理和波形對(duì)稱原理等。二次諧波制動(dòng)法是根據(jù)勵(lì)磁涌流產(chǎn)生的二次諧波遠(yuǎn)大于內(nèi)部故障情況的特點(diǎn)，計(jì)算差流中的二次諧波含量，若其值較大則判定為涌流。但是二次諧波制動(dòng)法存在如下缺點(diǎn):勵(lì)磁涌流是暫態(tài)電流，不適合用傅里葉級(jí)數(shù)的諧波分析方法。因?yàn)閷?duì)于暫態(tài)信號(hào)而言，傅里葉級(jí)數(shù)法的周期延拓將導(dǎo)致錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果；現(xiàn)代變壓器勵(lì)磁特性的變化，使得發(fā)生涌流時(shí)二次諧波含量低，導(dǎo)致保護(hù)易誤動(dòng)。間斷角原理利用了涌流波形有較大間斷角的特征，通過檢測(cè)差流間斷角的大小實(shí)現(xiàn)鑒別涌流的目的，但是面臨著因電流互感器傳變引起的間斷角變形問題，同時(shí)為了提高相角比較的正確性，必須提高采樣率，并抑制A/D轉(zhuǎn)換芯片在零點(diǎn)附近的轉(zhuǎn)換誤差。波形對(duì)稱原理是利用差電流導(dǎo)數(shù)的前半波與后半波進(jìn)行對(duì)稱比較以區(qū)別勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障。該原理基于對(duì)勵(lì)磁涌流導(dǎo)數(shù)波寬及間斷角的分析，是間斷角原理的推廣。但是，涌流波形與許多因素有關(guān)，具有不確定性、多樣性，波形對(duì)稱的判定存在一定困難；在故障初瞬，故障電流并非標(biāo)準(zhǔn)正弦波，實(shí)際系統(tǒng)中必須考慮故障情況的多樣性和故障波形的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的對(duì)變壓器內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流辨識(shí)方法的不足，提出一種基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流和變壓器內(nèi)部故障快速判別方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流快速識(shí)別方法，當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障或產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，保護(hù)測(cè)量裝置立即啟動(dòng)，測(cè)量單元測(cè)得變壓器的三相差流，提取測(cè)量單元記錄的三相差流數(shù)據(jù)，通過三相差流數(shù)據(jù)求取各相差流的一階差分和二階差分；分別以三相的二階差分為橫軸，以對(duì)應(yīng)相的一階差分為縱軸，構(gòu)造三個(gè)平面；求取所構(gòu)造的三個(gè)平面上所有相鄰點(diǎn)距離的平方和，再求取三個(gè)平方和中的最大值然后求取Ji1Sdsum所對(duì)應(yīng)相的相鄰點(diǎn)距離平方的標(biāo)準(zhǔn)差與平均值；將所得的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行積分得到》1.，通過比較dist2遍和》1.來進(jìn)行變壓器內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流的判別。
[0006]所述方法具體步驟為:
(1)當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障或產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，保護(hù)測(cè)量裝置立即啟動(dòng)，通過測(cè)量單元檢測(cè)并記錄二相差流；
(2)提取變壓器內(nèi)部故障或勵(lì)磁涌流發(fā)生后短時(shí)窗內(nèi)的三相差流數(shù)據(jù)iA(/7)、iB (/7)、ic(n), A、B、C為變壓器三相的編號(hào),/?為離散信號(hào)第η個(gè)米樣點(diǎn)；
(3)對(duì)提取的三相差流分別利用下式求取各相的一階差分函數(shù)Al] (/?)、二階差分函數(shù) (6/[2] , in):
(6/[1] ψ in) -1 9 {η) ~? * (/7-1)
d\2\ !?(/?)= (6/[1] 9 {η) - (6/[1] * (/?-1)
式中，為離散信號(hào)第個(gè)采樣點(diǎn),=Α、B、C，為變壓器三相的編號(hào)；
(4)分別以各相i/[2].1n)為橫軸，以同相的i/[l]，in)為縱軸構(gòu)造三個(gè)相鄰階次差分平面，求取各平面上相鄰點(diǎn)距離的平方和* (/7)2:
【權(quán)利要求】
1.一種基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流快速識(shí)別方法，其特征在于:當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障或產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，保護(hù)測(cè)量裝置立即啟動(dòng)，測(cè)量單元測(cè)得變壓器的三相差流，提取測(cè)量單元記錄的三相差流數(shù)據(jù)，通過三相差流數(shù)據(jù)求取各相差流的一階差分和二階差分；分別以三相的二階差分為橫軸，以對(duì)應(yīng)相的一階差分為縱軸，構(gòu)造三個(gè)平面；求取所構(gòu)造的三個(gè)平面上所有相鄰點(diǎn)距離的平方和，再求取三個(gè)平方和中的最大值沿^2_，然后求取所對(duì)應(yīng)相的相鄰點(diǎn)距離平方的標(biāo)準(zhǔn)差與平均值；將所得的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行積分得到》1.，通過比較和來進(jìn)行變壓器內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流的判別。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于差動(dòng)電流相鄰階次差分構(gòu)成的平面上相鄰點(diǎn)距離的勵(lì)磁涌流快速識(shí)別方法，其特征在于所述方法具體步驟為: (1)當(dāng)變壓器發(fā)生內(nèi)部故障或產(chǎn)生勵(lì)磁涌流時(shí)，保護(hù)測(cè)量裝置立即啟動(dòng)，通過測(cè)量單元檢測(cè)并記錄二相差流； (2)提取變壓器內(nèi)部故障或勵(lì)磁涌流發(fā)生后短時(shí)窗內(nèi)的三相差流數(shù)據(jù)iA(/7)、iB (/7)、ic(n), A、B、C為變壓器三相的編號(hào),/?為離散信號(hào)第η個(gè)米樣點(diǎn)； (3)對(duì)提取的三相差流分別利用下式求取各相的一階差分函數(shù)Al]S? (/?)、二階差分函數(shù) t/[2] y in):
(6/[1] Si in) -1 ψ (/?)-1 ψ (/7-1)
d\2\ * (η)= (6/[1] *.{η) - (6/[1] * Q1-1) 式中，為離散信號(hào)第個(gè)采樣點(diǎn),=A、B、C，為變壓器三相的編號(hào)； (4)分別以各相i/[2]* in)為橫軸，以同相的i/[l] ^ in)為縱軸構(gòu)造三個(gè)相鄰階次差分平面，求取各平面上相鄰點(diǎn)距離的平方和* (/?)2:
Mitl9 (η)3 = [?[?\(η)-1i[2](n-1)]5 + [--[1](η> — d[1](μ - l)f 再通過下式，分別算出每相在所構(gòu)平面上的各相鄰點(diǎn)距離的平方和沿^2.， ，并通過最大值函數(shù)得到三個(gè)平方和中的最大值，記為disti.:
【文檔編號(hào)】H02H7/045GK103683198SQ201310635817
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】束洪春, 曹璞璘, 高利, 魏萌 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)