一種基于多重分形譜的變壓器勵磁涌流鑒別方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于多重分形譜的變壓器勵磁涌流鑒別方法，屬于變壓器繼電保護【技術(shù)領(lǐng)域】。當變壓器差動電流大于整定值時，將差動電流波形圖沿時間軸方向劃分為幾個區(qū)域或支集，定義每個區(qū)域的差流最大值與最小值之差為，將在每個區(qū)域內(nèi)的分布情況定義為多重分形譜的質(zhì)量分布概率，利用多重分形集上各個子集的質(zhì)量分布概率分布的不均勻程度來鑒別勵磁涌流。有別于傳統(tǒng)的僅利用單一特征量的涌流鑒別方法，本發(fā)明融合了差流的幅值、相位、奇異性等多重信息，具有更高的可靠性，該方法采樣頻率為20kHz，時間窗為20ms，所需數(shù)據(jù)長度較短，有利于硬件實施。
【專利說明】一種基于多重分形譜的變壓器勵磁涌流鑒別方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于多重分形譜的變壓器勵磁涌流鑒別方法，屬于變壓器繼電保護【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]變壓器是電力系統(tǒng)中聯(lián)系不同電壓等級網(wǎng)絡(luò)不可缺少的重要設(shè)備，其安全運行直接關(guān)系到整個電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定連續(xù)地工作。變壓器保護種類繁多，在眾多種類的變壓器保護中，縱聯(lián)差動保護能較好地滿足繼電保護當中選擇性、速動性、靈敏性和可靠性要求，是變壓器主保護主要形式?？v差保護利用變壓器一次側(cè)電流與二次側(cè)電流的差作為差流，差流超過某個整定值，即判斷為內(nèi)部故障。理論上，目前廣泛采用的縱差保護只能用于由純電阻組成的設(shè)備。然而，變壓器具有和母線、發(fā)電機等完全不同的特性，其兩側(cè)是通過鐵芯電磁場將一次側(cè)與二次側(cè)聯(lián)系在一起的可飽和非線性設(shè)備，而非一個純電路結(jié)構(gòu)，變壓器空載合閘、過勵磁、外部故障電壓恢復(fù)等情況下基爾霍夫電流定律(KCL)不在成立，變壓器兩側(cè)差流將引起差動保護誤動作。因而無論是傳統(tǒng)的模擬式差動保護以及當下的數(shù)字式差動保護，均需要有效識別勵磁涌流，以保證在空載合閘以及外部故障消除后的電壓恢復(fù)過程中保護不會誤動作。
[0003] 現(xiàn)場主要采用二次諧波制動原理防止勵磁涌流給縱差保護帶來的影響，但隨著變壓器鐵磁材料的改進，飽和時二次諧波成分顯著減少，此時差動保護可能會誤動作；受超高壓長輸電線路并聯(lián)電容和分布電容的影響，當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，電感和電容之間的諧振可使短路電流中的諧波成分明顯增加，有可能引起差動保護延時動作。當電流互感器飽和時，由于傳變到二次側(cè)的勵磁涌流產(chǎn)生反向電流，波形變形，造成涌流間斷角消失，使得依靠波形間斷角特征的勵磁涌流識別技術(shù)失效。近年來采樣值差動原理、波形對稱原理、波形疊加原理、波形相關(guān)性分析法和波形擬合法被提出。其中，采樣值差動原理是間斷角原理的衍生，波形對稱原理是間斷角原理的改進，而波形疊加原理、波形相關(guān)性分析法和波形擬合法則是波形對稱原理的衍生改進。以上各種原理的保護整定較為困難，應(yīng)用中智能根據(jù)實際情況，通過實驗的方式設(shè)定或修正，存在誤判的隱患。因而目前勵磁涌流識別方法種類繁多，但完善程度、適用性仍有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提高變壓器正確、快速地識別勵磁涌流的能力，提出一種基于多重分形譜的變壓器勵磁涌流鑒別方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:當變壓器差動電流大于整定值時，將差動電流波形圖沿時間軸方向劃分為幾個區(qū)域或支集，定義每個區(qū)域的差流最大值與最小值之差為將
在每個區(qū)域內(nèi)的分布情況定義為多重分形譜的質(zhì)量分布概率習(￡.)，利用多重分形集上各個子集的質(zhì)量分布概率分布的不均勻程度Δα來鑒別勵磁涌流。
[0006]本方法的具體步驟如下:(I)若變壓器差動電流大于整定值，對差動電流^沿時間方向劃分為不同尺度e的一
維小盒子,盒子數(shù)為由此可定義概率密度*§0)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于多重分形譜分析的變壓器勵磁涌流鑒別方法，其特征在于:當變壓器差動電流大于整定值時，將差動電流波形圖沿時間軸方向劃分為幾個區(qū)域或支集，定義每個區(qū)域的差流最大值與最小值之差為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多重分形譜分析的變壓器勵磁涌流鑒別方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)若變壓器差動電流大于整定值，對差動電流Q沿時間方向劃分為不同尺度t的一維小盒子,盒子數(shù)為《,由此可定義概率密度巧(4為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多重分形譜分析的變壓器勵磁涌流鑒別方法，其特征在于:所述測量變壓器的差動電流時，時間窗長為20ms，采樣頻率為20kHz。
【文檔編號】H02H7/045GK103683196SQ201310311806
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】束洪春, 張?zhí)m蘭, 安娜 申請人:昆明理工大學