基于分形學(xué)的變壓器差動(dòng)保護(hù)算法的研究.pdf

1、目前，隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，投入電力系統(tǒng)中的變壓器電壓等級(jí)更高、容量更大，對(duì)變壓器繼電保護(hù)裝置也提出了更高要求。變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)能準(zhǔn)確識(shí)別變壓器保護(hù)區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障，但在勵(lì)磁涌流產(chǎn)生或電流互感器出現(xiàn)飽和時(shí)，差動(dòng)保護(hù)會(huì)出現(xiàn)較大的不平衡電流，造成保護(hù)裝置誤動(dòng)作。因此，勵(lì)磁涌流鑒別和抗電流互感器飽和算法研究仍是變壓器差動(dòng)保護(hù)的研究熱點(diǎn)。
　　本文從變壓器的勵(lì)磁涌流和電流互感器的飽和這兩點(diǎn)影響變壓器差動(dòng)保護(hù)正確動(dòng)作的因素出發(fā)，從理

2、論上分析二者產(chǎn)生的機(jī)理，并使用PSCAD/EMTDC軟件建立電流互感器飽和、勵(lì)磁涌流以及變壓器區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障模型，提取不同情況下的差動(dòng)電流。
　　通過對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流產(chǎn)生機(jī)理和仿真結(jié)果的分析，提出基于分形盒維數(shù)和基于網(wǎng)格分形兩種勵(lì)磁涌流識(shí)別的算法。利用勵(lì)磁涌流與區(qū)內(nèi)故障電流在波形上的本質(zhì)區(qū)別，通過二者在盒維數(shù)值上的不同進(jìn)行識(shí)別，如果電流的盒維數(shù)值小于閾值則電流為勵(lì)磁涌流，反之則為區(qū)內(nèi)故障電流。同樣，借助采樣信號(hào)網(wǎng)格數(shù)的變化規(guī)律對(duì)信

3、號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，網(wǎng)格數(shù)僅存在一次大幅度突變的為區(qū)內(nèi)故障電流，反之則為勵(lì)磁涌流。兩種算法借助MATLAB軟件仿真，仿真結(jié)果表明算法均準(zhǔn)確可靠，具有良好速動(dòng)性，且計(jì)算量小、容易實(shí)現(xiàn)。
　　根據(jù)對(duì)電流互感器飽和的理論分析和仿真結(jié)果研究可知，電流互感器飽和時(shí)的區(qū)外故障差動(dòng)電流波形出現(xiàn)間斷，而區(qū)內(nèi)故障電流波形連續(xù)，利用網(wǎng)格分形的算法準(zhǔn)確定位突變點(diǎn)，可通過區(qū)外故障電流每周波存在兩個(gè)突變點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行識(shí)別。仿真結(jié)果表明，該算法準(zhǔn)確可靠。
　　綜上