基于分形學的變壓器差動保護算法的研究.pdf

1、目前，隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設，投入電力系統(tǒng)中的變壓器電壓等級更高、容量更大，對變壓器繼電保護裝置也提出了更高要求。變壓器縱聯(lián)差動保護能準確識別變壓器保護區(qū)內(nèi)故障和區(qū)外故障，但在勵磁涌流產(chǎn)生或電流互感器出現(xiàn)飽和時，差動保護會出現(xiàn)較大的不平衡電流，造成保護裝置誤動作。因此，勵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保護的研究熱點。
　　本文從變壓器的勵磁涌流和電流互感器的飽和這兩點影響變壓器差動保護正確動作的因素出發(fā)，從理

2、論上分析二者產(chǎn)生的機理，并使用PSCAD/EMTDC軟件建立電流互感器飽和、勵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電流。
　　通過對變壓器勵磁涌流產(chǎn)生機理和仿真結果的分析，提出基于分形盒維數(shù)和基于網(wǎng)格分形兩種勵磁涌流識別的算法。利用勵磁涌流與區(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)值上的不同進行識別，如果電流的盒維數(shù)值小于閾值則電流為勵磁涌流，反之則為區(qū)內(nèi)故障電流。同樣，借助采樣信號網(wǎng)格數(shù)的變化規(guī)律對信

3、號進行檢測，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，反之則為勵磁涌流。兩種算法借助MATLAB軟件仿真，仿真結果表明算法均準確可靠，具有良好速動性，且計算量小、容易實現(xiàn)。
　　根據(jù)對電流互感器飽和的理論分析和仿真結果研究可知，電流互感器飽和時的區(qū)外故障差動電流波形出現(xiàn)間斷，而區(qū)內(nèi)故障電流波形連續(xù)，利用網(wǎng)格分形的算法準確定位突變點，可通過區(qū)外故障電流每周波存在兩個突變點對其進行識別。仿真結果表明，該算法準確可靠。
　　綜上