一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于變壓器繼電保護技術領域，具體涉及一種基于動態四邊形形狀分析的 變壓器勵磁涌流識別方法。
【背景技術】
[0002] 變壓器是電力系統中的重要設備之一，具有電壓變化和電能傳輸的重要作用，變 壓器的安全可靠運行直接關系到電力系統的安全穩定性。同時，變壓器造價昂貴，且檢修時 間長、難度大，一旦因為故障而遭到破壞，就會造成重大的經濟損失。因此，確保變壓器的保 護方案準確、可靠動作具有重要的理論意義和工程價值。
[0003] 變壓器的保護配置普遍采用靈敏度和選擇性較好的差動保護作為主保護，但是一 直以來，變壓器差動保護受到勵磁涌流問題的影響。勵磁涌流可能大于差動保護的整定值， 導致差動保護誤動作、重合閘失敗等問題，因此，準確識別勵磁涌流是確保變壓器差動保護 可靠動作的重要因素。
[0004] 目前，國內外學者提出了很多勵磁涌流的識別方法。例如：1)現有工程中使用的 二次諧波制動原理；2)以波形特征差異為原理的識別方法，包括波形曲率識別法、幅值特 征識別法等；3)其它方法，包括小波變換法、勵磁電感參數識別法等。但是，第1)類方法由 于變壓器鐵芯材料及磁特性的變化使得勵磁涌流和故障電流的二次諧波含量無明顯區別， 實際使用時誤判事件時有發生；第2)類方法在差動電流波形發生局部畸變時，會對判別結 果產生影響，甚至導致誤判；第3)類方法尚處于理論探索階段，離實用還有一定距離。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是提供一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法， 解決了現有根據波形特征識別勵磁涌流技術中存在的波形局部畸變會發導致判別結果不 準確甚至誤判的問題。
[0006] 本發明所采用的技術方案是，一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識 別方法，具體按照以下步驟實施：
[0007] 步驟1、采集變壓器差動保護兩側電流互感器的差動電流波形；
[0008] 步驟2、采用fs的采樣頻率對步驟1中采集到的差動電流波形進行采樣，得到差動 電流波形在各米樣點的值；
[0009] 步驟3、在步驟2中得到的采樣點值中尋找最大值點X和最小值點Y，線段麗將差 動電流波形分成面積相等的兩部分，線段MN與差動電流波形交與O點，并記O點為第k個 米樣點；
[0010] 步驟4、統計點M與點N之間的采樣點個數為n，從O點開始向兩側分別移動一個 采樣點得到B點和D點，B點和線段MX位于線段MN的同側，將B點延伸至差動電流波形的 MX段且與差動電流波形交于A點，線段AB平行于線段MN，將D點延伸至差動電流波形的YN 段且與差動電流波形交于C點，線段DC平行于線段MN;
[0011] 步驟5、在四邊形AB⑶中，線段AB平行于線段DC，線段DA與線段CB之間形成一 個角度9，9的大小由下式求得：
【主權項】
1. 一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法，其特征在于，具體按照 W下步驟實施： 步驟1、采集變壓器差動保護兩側電流互感器的差動電流波形； 步驟2、采用f；的采樣頻率對步驟1中采集到的差動電流波形進行采樣，得到差動電流 波形在各采樣點的值； 步驟3、在步驟2中得到的采樣點值中尋找最大值點X和最小值點Y，線段MN將差動電 流波形分成面積相等的兩部分，線段^1N與差動電流波形交與0點，并記0點為第k個采樣 占. '?、、 ? 步驟4、統計點M與點N之間的采樣點個數為n，從0點開始向兩側分別移動一個采樣 點得到B點和D點，B點和線段MX位于線段麗的同側，將B點延伸至差動電流波形的MX段 且與差動電流波形交于A點，線段AB平行于線段MN，將D點延伸至差動電流波形的YN段且 與差動電流波形交于C點，線段DC平行于線段MN ; 步驟5、在四邊形ABCD中，線段AB平行于線段DC，線段DA與線段CB之間形成一個角 度0，0的大小由下式求得：
步驟6、根據下式判斷四邊形的形狀：
其中，為角0的整定值； 步驟7、繼續移動采樣點并重復步驟4、步驟5和步驟6,直至采樣數據不能形成特定的 四邊形； 步驟8、對于n個采樣點，理論上可形成n/4個四邊形，統計四邊形集合中平行四邊形的 個數為S，并計算平行四邊形的占比R = 4S/n，通過下式對勵磁涌流和內部故障電流進行判 別；
其中Rset為R的整定值。
2. 根據權利要求1所述的一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法， 其特征在于，所述步驟1中采集變壓器差動保護兩側電流互感器在斷路器合閩時刻起的 1-2個周期內的差動電流波形。
3. 根據權利要求1所述的一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法， 其特征在于，所述步驟6中0wt=l〇°。
4. 根據權利要求1所述的一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法， 其特征在于，所述步驟8中Rset= 0. 5。

【專利摘要】本發明公開了一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法，具體按照以下步驟實施：采集變壓器差動保護兩側電流互感器的差動電流波形并進行采樣，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移動采樣點并形成四邊形集合，判斷各個四邊形的形狀并統計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型是勵磁涌流還是內部故障電流。本發明一種基于動態四邊形形狀分析的變壓器勵磁涌流識別方法能夠有效可靠的識別變壓器勵磁涌流，可以有效避免采樣波形的局部畸變對判別結果的影響。
【IPC分類】H02H7-045, G01R29-04
【公開號】CN104600668
【申請號】CN201510030769
【發明人】段建東, 閆富平, 李笑, 張宏光, 慕騰
【申請人】西安理工大學
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月21日