自適應(yīng)數(shù)字變壓器差動(dòng)保護(hù)原理與方法的研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,大容量、超高壓大型電力變壓器不斷投入系統(tǒng)運(yùn)行,對(duì)數(shù)字變壓器差動(dòng)保護(hù)性能的要求也越來越高.論文在分析影響變壓器差動(dòng)保護(hù)性能的幾個(gè)關(guān)鍵問題基礎(chǔ)上,針對(duì)性地提出了自適應(yīng)數(shù)字變壓器差動(dòng)保護(hù)的解決方案.主要在以下幾個(gè)方面開展了研究工作:論文在提出自適應(yīng)變壓器差動(dòng)保護(hù)總體框圖的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)要的分析了電流差動(dòng)保護(hù)原理在變壓器上的實(shí)現(xiàn)方式.論文詳細(xì)分析了單相變壓器勵(lì)磁涌流的頻譜特征,得出涌流中基波與二次諧波相位差滿足0°或1

2、80°的關(guān)系,且三相涌流中的基波與二次諧波相位差也符合一定的規(guī)律,即偏向于時(shí)間軸一側(cè)的單向勵(lì)磁涌流中基波與二次諧波相位差在0°或180°附近.提出了基于附加相位判別的自適應(yīng)二次諧波涌流制動(dòng)方案,該方案充分利用涌流波形中的幅值相位信息,改善了變壓器在涌流特征不明顯、傳統(tǒng)二次諧波制動(dòng)不住時(shí)的不足,同時(shí)在空投變壓器內(nèi)部故障時(shí)也不會(huì)誤閉鎖差動(dòng)保護(hù).論文在分析濾波器的暫態(tài)特性對(duì)數(shù)字保護(hù)的影響的基礎(chǔ)上,初步從理論上分析了全波傅氏算法的動(dòng)態(tài)特性及其對(duì)

3、數(shù)字變壓器差動(dòng)保護(hù)的影響.分析結(jié)果表明,在數(shù)字保護(hù)的設(shè)計(jì)過程中,需要考慮數(shù)字濾波器數(shù)據(jù)窗的暫態(tài)性能,同時(shí)在數(shù)據(jù)窗的暫態(tài)中就進(jìn)行保護(hù)判別并不可靠.論文推導(dǎo)了基于解矩陣方程的短數(shù)據(jù)窗正交濾波器組的統(tǒng)一設(shè)計(jì)方法,該方法可按要求濾除任意整次或非整次諧波,并能保證余弦和正弦濾波器幅頻特性一致,可作為基于暫態(tài)指示器的自適應(yīng)變數(shù)據(jù)窗變壓器差動(dòng)保護(hù)中的基本單元算法;同時(shí)研究了濾波器幅頻特性與數(shù)據(jù)窗暫態(tài)性能之間的關(guān)系,并提出考慮數(shù)據(jù)窗暫態(tài)性能的一般設(shè)計(jì)原

4、則,實(shí)際動(dòng)模數(shù)據(jù)的仿真測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的正確性和可行性.論文詳細(xì)分析了外部故障電流下的TA(電流互感器)暫態(tài)飽和模型,提出了基于暫態(tài)指示器的自適應(yīng)差動(dòng)保護(hù)方案,通過暫態(tài)指示器,自適應(yīng)地調(diào)整數(shù)字濾波算法,該方案能提高差動(dòng)保護(hù)防外部故障TA暫態(tài)飽和與勵(lì)磁涌流誤動(dòng)的能力.目前對(duì)外部故障切除過程中的TA局部暫態(tài)飽和沒有引起足夠的重視,論文研究發(fā)現(xiàn)外部故障切除過程的TA局部暫態(tài)飽和主要和TA在大剩磁、小工頻負(fù)荷電流傳變性質(zhì)有關(guān).提出了基于外

5、部故障切除檢測(cè)的自適應(yīng)磁制動(dòng)、反時(shí)限電流差動(dòng)保護(hù)方案,該方案能有效的防止外部故障切除過程中因TA局部暫態(tài)飽和引起的差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng).論文提出了一種基于快速原型的自適應(yīng)變壓器差動(dòng)保護(hù)仿真開發(fā)技術(shù),并構(gòu)建了自適應(yīng)數(shù)字差動(dòng)保護(hù)動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試與快速原型開發(fā)的實(shí)例,在配備A/D和數(shù)字出口回路后,將能構(gòu)成一套實(shí)用的自適應(yīng)數(shù)字變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置.論文最后對(duì)自適應(yīng)差動(dòng)保護(hù)的應(yīng)用提出了展望,并提出了將來需改進(jìn)和提高的研究方向,進(jìn)一步為自適應(yīng)數(shù)字變壓器差動(dòng)保護(hù)原