本發(fā)明涉及繼電保護，并且更具體地，涉及一種基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電力變壓器作為電力系統(tǒng)輸變電環(huán)節(jié)的主要設(shè)備，其安全可靠運行至關(guān)重要。變壓器發(fā)生內(nèi)部故障后，通常由變壓器差動保護檢測變壓器大、小差電流在幅度、方向、諧波等方面的變化情況來識別并排除故障。但變壓器在空載合閘等發(fā)生電壓突變的場合下，將可能出現(xiàn)勵磁涌流。勵磁涌流在出現(xiàn)后短時間內(nèi)與變壓器典型區(qū)內(nèi)故障特征十分類似，因此容易引發(fā)變壓器保護誤動。

2、常規(guī)差動保護為了避免由于勵磁涌流等非內(nèi)部故障異常狀態(tài)導(dǎo)致的誤動作，配置了相應(yīng)的閉鎖元件。針對勵磁涌流引發(fā)的誤動問題，一般基于間斷角帶來的諧波含量、時域波形特征構(gòu)造涌流識別判據(jù)，如二次諧波制動法、波形相似度法、間斷角識別法等。常規(guī)差動保護的動作時間與這些閉鎖元件的性能關(guān)聯(lián)密切，故現(xiàn)有保護的動作時間一般在20ms以上。

3、大型電力變壓器壽命周期內(nèi)可能發(fā)生嚴重故障。發(fā)生嚴重內(nèi)部故障時，變壓器油因高溫迅速分解并產(chǎn)生大量氣體，可在極短的時間內(nèi)致使外殼破裂并發(fā)生爆炸。為防止此類嚴重安全事故的發(fā)生，需要保護在此類故障場景下實現(xiàn)5ms內(nèi)動作出口。但現(xiàn)有勵磁涌流識別方案難以實現(xiàn)5ms內(nèi)識別勵磁涌流工況，因此對高性能大型電力變壓器差速斷保護的設(shè)計形成了制約，故亟待提出一種能5ms內(nèi)快速識別涌流特征的勵磁涌流識別及閉鎖方法，方便變壓器保護快速響應(yīng)內(nèi)部故障。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)針對變壓器勵磁涌流識別速度較慢，致使變壓器嚴重故障場景下保護動作速度難以進一步提升的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的方法和裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的方法，所述方法包括：

3、基于設(shè)置的采樣時間間隔，采集擬識別變壓器高壓側(cè)在采樣時刻的三相電壓和相電壓有效值；

4、根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計算采樣時刻的電壓相差平方和；

5、根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計算采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值；

6、根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值計算擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值，其中，所述擬識別采樣時刻為變壓器主保護的啟動時刻前的若干個采樣時刻；

7、根據(jù)擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值在預(yù)先建立的坐標平面的故障識別分區(qū)中的分布情況確定擬識別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對應(yīng)的控制指令，其中，所述坐標平面的橫坐標為時間，縱坐標為標幺倍數(shù)，所述坐標平面根據(jù)擬識別變壓器在不同故障情形下進行整定獲取的直線進行分區(qū)。

8、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

9、數(shù)據(jù)采集模塊，用于基于設(shè)置的采樣時間間隔，采集擬識別變壓器高壓側(cè)在采樣時刻的三相電壓和相電壓有效值；

10、第一計算模塊，用于根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計算采樣時刻的電壓相差平方和；

11、第二計算模塊，用于根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計算采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值；

12、第三計算模塊，用于根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值計算擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值，其中，所述擬識別采樣時刻為變壓器主保護的啟動時刻前的若干個采樣時刻；

13、結(jié)果輸出模塊，用于根據(jù)擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值在預(yù)先建立的坐標平面的故障識別分區(qū)中的分布情況確定擬識別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對應(yīng)的控制指令，其中，所述坐標平面的橫坐標為時間，縱坐標為標幺倍數(shù)，所述坐標平面根據(jù)擬識別變壓器在不同故障情形下進行整定獲取的直線進行分區(qū)。

14、根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，本發(fā)明提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序用于執(zhí)行本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

15、根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：處理器；用于存儲所述處理器可執(zhí)行指令的存儲器；所述處理器，用于從所述存儲器中讀取所述可執(zhí)行指令，并執(zhí)行所述指令以實現(xiàn)本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

16、本發(fā)明所述的基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的方法和系統(tǒng)，其中，所述方法基于設(shè)置的采樣時間間隔，采集擬識別變壓器高壓側(cè)在采樣時刻的三相電壓和相電壓有效值；根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計算采樣時刻的電壓相差平方和；根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計算采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值；根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值計算擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值；根據(jù)擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值在預(yù)先建立的坐標平面的故障識別分區(qū)中的分布情況確定擬識別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對應(yīng)的控制指令。所述方法和系統(tǒng)可實現(xiàn)5ms內(nèi)快速識別勵磁涌流并閉鎖保護，且在變壓器內(nèi)部故障場景下允許保護動作，從而避免了變壓器保護誤動，以及變壓器保護快速響應(yīng)內(nèi)部故障。

技術(shù)特征：

1.一種基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于設(shè)置的采樣時間間隔，采集擬識別變壓器高壓側(cè)在采樣時刻的三相電壓和相電壓有效值之前還包括建立坐標平面的故障識別分區(qū)，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計算采樣時刻的電壓相差平方和，其計算公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計算采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值，其計算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值計算擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值，其計算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值在預(yù)先建立的坐標平面的故障識別分區(qū)中的分布情況確定擬識別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對應(yīng)的控制指令，包括：

7.一種基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括平面分區(qū)模塊，用于建立坐標平面的故障識別分區(qū)，其中：

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序用于執(zhí)行上述權(quán)利要求1至6中任意一個所述的方法。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識別變壓器勵磁涌流的方法和系統(tǒng)，所述方法采集擬識別變壓器高壓側(cè)在采樣時刻的三相電壓和相電壓有效值；根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計算采樣時刻的電壓相差平方和；根據(jù)采樣時刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計算擬識別采樣時刻的電壓相差平方和的差分絕對值的標幺值積分值；根據(jù)所述標幺值積分值在預(yù)先建立的坐標平面的故障識別分區(qū)中的分布情況確定擬識別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對應(yīng)的控制指令。所述方法和系統(tǒng)可實現(xiàn)5ms內(nèi)快速識別勵磁涌流并閉鎖保護，且在變壓器內(nèi)部故障場景下允許保護動作，從而避免了變壓器保護誤動，以及變壓器保護快速響應(yīng)內(nèi)部故障。

技術(shù)研發(fā)人員：戴飛揚,曹虹,楊國生,杜丁香,張浩,程琪,曹瑩,舒鵬
受保護的技術(shù)使用者：中國電力科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19