配网励磁涌流保护的研究与实现

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1、硕士学位论文配网励磁涌流保护的研究与实现作者姓名陈智学科专业检测技术与自动化装置指导教师胥布工教授所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2015年6月TheResearchandImplementationofDistributionNetwork’sProtectiononMagnetizingInrushCurrentADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenZhiSupervisor：Prof.XuBugongSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要随着智能电

2、网的发展，人们对电能的需求与质量要求越来越高。电力变压器在配网环节的重要性不断增加，导致其继电保护的有效性问题也日渐突出。现实生活中，电力变压器投切时产生的励磁涌流，会引起继电保护误动或拒动。现阶段解决该问题的主要研究方法：辨识励磁涌流与故障电流后分开处理。无论是经典方法，还是运用现代学科的加入，各识别方法都有优点，但同时也存在局限性。本文首先构造了电力变压器的仿真模型，除稳态工作状态外，还考虑了磁化特性曲线的拟合，包括一般单值磁化特性曲线与磁滞回环。根据该模型，分析变压器内部结构与应用环境对励磁涌流的影响因素。在不同影响因素的作用下，对比励磁涌流与故障发生时电流、磁链等参数的差别，拟定带二次

3、谐波含量识别励磁涌流的比率差动保护方法。方法确定后，在以下2方面改进其数字信号处理工具——傅里叶算法：①对励磁涌流的直流衰减分量做计算精度补偿；②非同步采样下的电网频率跟踪补偿。对比励磁涌流与故障电流经改进傅里叶算法的计算结果，从而验证偶次谐波识别方法的有效性。验证方法的有效性后，设计带励磁涌流保护的比率差动保护的实现，包括4个方面：①考虑相位偏移、变比转换的采样值整定；②偶次谐波含量的辨识（2种方案：加入闭锁逻辑或比率差动环节）；③比率差动保护的实现；④辅助和加速辨识功能：速断保护、过励磁告警、直流闭锁。其中，速断保护采用改进半波傅里叶算法，加速应对严重故障情况的同时，辅助励磁涌流的辨识。其

4、它功能均采用全波傅里叶算法。过励磁闭锁，以五次谐波含量为依据，应对过电压或低频时的过励磁情况。直流闭锁利用非对称涌流偏向时间轴一侧的特性，适时加快判据。以上功能可根据适用需求，配合选用。根据以上设计内容编写代码，结合硬件终端T60MC-V2.1调试。最终实现带励磁涌流保护的比率差动保护功能，除去采样时间，逻辑判断时间能控制在2ms以内。关键字：励磁涌流；电力变压器；傅里叶算法；差动保护；二次谐波含量识别IABSTRACTWiththedevelopmentandpromotionofTheSmartGrid,peopleneedmorepower,buthavemuchmorerequests

5、forthepowerqualityandsafety.Themoreimportantthetransformerinpowerdistributionnetworkis,themoreprominenttheneedforitseffectiveprotectionis.Thetransformerfacestheproblemofmagnetizinginrushcurrentwhenbeingenergized.Theinrushcanleadtheprotectionpronetomalfunctionormisstrip.Soitneedstobesolved.Researcher

6、sstudytodiscriminateinrushcurrentfrominternalfaultcurrent.Atpresent,nomatterapplyingtheclassicidentificationmethodsorwiththemodernsubjects,everymethodhasitsadvantage,buthasapplicablerequirementsandlimitationsaswell.Thepaperfirstlymodelsthetransformer.Besidesthesteaty-state,themainworkisfittingthetra

7、nsformer’smagnetizingcurve,includingthecurveforgeneralsinglevalueandthehysteresisloops.Withthemodel,wecananalyzetheinfluencesoninrushcurrentanddifferentfaultcurrents,frombothinternalstructureandextern