基于小波变换原理的变压器纵差动保护研究综述及应用.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2008年第3期《贵州电力技术》(总第105期)基于小波变换原理的变压器纵差动保护研究综述及应用贵州大学电气工程学院龙遇[550003]摘要变压器纵差动保护的核心问题之一是如何区分内部故障电流与励磁涌流。综述了励磁涌流的小波检测原理及其现状，指出小波分析在变压器保护中有着重要的应用前景，并给出了一个具体的应用方法。关键词变压器小波变换励磁涌流1引言2励磁涌流的小波检测原理及其现状综述变压器纵差动保护作为目前普遍使用的变压器信号中的奇异点和不规则的突变部分经常带有主保护，其核心问题之一是如何区分内部故障电流比较重要的信息，它是信号重要的特征，

2、长期以来傅与励磁涌流⋯。近年来，国内外学者提出了不少鉴立叶变换是研究函数奇异性的工具，它是研究函数别涌流的新方法，如依据磁通特性J、等值电路参在傅立叶变换域的衰减来推断函数的奇异性及其大数引、负功率方向引、涌流波形、励磁阻抗等来小的，但傅立叶变换缺乏空间局部性，它只能够确定识别励磁涌流。这些方法需要对变压器的某些参数一个函数奇异性的整体性质，而难以确定奇异点的做人为的假设，应用前景取决于理论上的进一步突位置及分布情况。小波变换具有空间局部化性质，破。目前国内设计变压器保护装置主要是基于间断在信号突变处，其小波变换后的系数具有模极大值。角原理和二次谐波制动原理J。这两种方法经一个突变信号在

3、其突变点必然是奇异的，利用小波过多年的研究在理论与实践上都较为成熟，目前已变换来分析信号的奇异性及奇异度是比较有效的。经在实际的变压器保护装置中广泛使用，但二次谐文献¨运用二次中心B样条小波作为分析小波制动原理有其自身的局限，由于电力系统电压等波，对离散信号进行二进小波分解后，将一个周期内级和容量的扩大，变压器内部故障有时也会产生大第二尺度上的小波系数波形的后半波前移180。，可量的二次谐波，导致保护延时或拒动，而间断角原理以直观看出，在内部故障时波形比较平滑且大多数则对于硬件的要求较高，因此需要寻找新的方法判采样时刻总有当前时刻与半周前对应时刻的小波系别励磁涌流和内部故障。数符号相反、

4、大小大致相等，而励磁涌流的小波系数小波分析作为一个优秀的信号处理工具，在电绝大部分时刻不满足这一点。力系统中有着广泛的应用前景，其中一个突出领域文献【1利用改进递归小波变换对电流波形进就是在微机保护中的应用。小波分析有对故障信号行处理，并使用小波变换结果的能量值与原始电流奇异性进行检测的能力，这对提高轻微故障时的保波形的能量值之比作为判据，仿真结果表明这一判护启动能力和灵敏度，是极为有利的。小波分析的据能够很好地区分励磁涌流和故障电流，然而由于多分辨率特性能将信号分解到各子频带，可用于数文献¨中所采用的小波算法计算量较大，且要求有字滤波、电能质量检测等许多方面，另外小波分析能很高的采样率

5、，这使得它很难在使用普通单片机所够充分利用信号的暂态信息，可望在暂态保护领域构成的微机保护装置中得到应用。得到较好的应用。小波分析具有良好的时频局部化文献¨对变压器CT的二次侧电流波形进行小性能，非常适合于描述信号的高频突变部分，而间断波变换，选取第三尺度的小波变换的模极大值作为和突变的特征正是变压器励磁涌流呈现出的最显著所提取的特征，对比对称性涌流和短路电流的第三的特征，因此小波分析这一数学工具的引入为变压尺度的小波变换，可以看出励磁涌流经小波变换其器励磁涌流的鉴别这一问题的解决提供了新思路，波形中对应于间断角处的相邻两模极大值是同号自20世纪9O年代末以来，逐渐成为变压器保护的(这一

6、现象是由励磁诵流的间断角导致的)，而故障研究的一个方向。电流恰好相反，利用这一特征来识别对称性涌流。．60·维普资讯http://www.cqvip.com2008年第3期《贵州电力技术》(总第105期)对于非对称性涌流则是对差分后的涌流波形进行小算。最后，基于小波分析理论，利用其对突变信号的波变换，同样得出励磁涌流经小波变换，所得的相邻强大检测能力，提出了实现变压器保护的新方法．该模极大值是同号，而故障电流恰好相反。对于CT方法能有效地区分变压器的内外部故障，对匝间短饱和的影响来说，由于采用差分使问断角有所恢复，路也同样能精确检测。数字仿真结果验证了所提算第三尺度的小波变换又可以滤除被

7、差分放大的高频法的有效性。分量，则原理对CT饱和具有很强的鲁棒性。文献中提出了一种基于自适应小波神经网文献¨考虑由于励磁涌流常常伴随着严重的络实现变压器励磁涌流判别的新方法。该文结合励磁饱和过程，使得励磁涌流中含有较多的三次谐波磁涌流和内部故障电流的特点，构建了一个四层的及更高次谐波分量，而与故障电流相伴的磁饱和程自适应小波神经网络模型，并对其具体的实现方法度相对较低，但这种微小的差异用常规的信号处理进行了详细的分析；利用ATP—E