基于能量成分的变压器励磁涌流识别法.pdf

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1、第40卷第17期电力系统保护与控制v01．40NO．172012年9月1日PowerSystemProtectionandControlSep．1，2012基于能量成分的变压器励磁涌流识别法张炳达，张硕(智能电网教育部重点实验室(天津大学)，天津300072)摘要：变压器是变电站中最主要的设备，其励磁涌流制约了继电保护装置动作的准确性。针对涌流突变点处含有大量高次谐波的特点，利用小波变换提取其高频分量，将电流突变点的分布特征作为励磁涌流的识别依据。同时，从节约FPGA逻辑电路资源角度出发，分析了相邻窗口高频分量之间的关系，对逻辑电路的使用进行了优化，在廉价的EP2C3

2、5芯片上实现了对变压器励磁涌流的实时识别利用RTDS对设计的励磁涌流识别器进行了实验，结果表明所提出的励磁涌流识别方法有效。关键词：励磁涌流；差动保护；多分辨率分析；小波变换；FPGAIdentificationoftransformerinrushcurrentbasedonenergycomponentsZHANGBing-da，ZHANGShuo(MinistryofEducationKeyLaboratoryofSmartGrid，TianjinUniversity,Tianjin300072，China)Abstract：Transformersarethe

3、maindevicesinsubstations，andtheinrushcurrentrestrictstheaccuracyofprotectiondevicemovements．Accordingtothefeaturethatthecurrentmutationpointscontainlotsofhigherharmonic，thehighfrequencycomponentscouldbeobtainedbywavelettransform．Andthedistributionofcurrentmutationpointsisusedtoidentifyt

4、heinrushcurrent．Atthesametime，fromtheaspectofsavingthelogiccircuitsresourcesinFPGA，thehighfrequencyenergyratioofadjacentwindowsisanalyzed，andtheuseoflogiccircuitshasbeenoptimized．Real—timeidentificationoftransformerinrushcurrentisachievedoncheapchipEP2C35．Thedesignedinrushcurrentidentif

5、ierisexperimentedbyRTDS，andtheresultsshowthattheproposedmethodiseffective．ThisworkissupportedbytheNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(No．2o09CB219700)andNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50625722andNo．50837001)．Keywords：inrushcurent；differentialprotection；multi—reso

6、lutionanalysis；wavelettransform；FPGA中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674-3415(2012)17—0121-06小波变换在励磁涌流识别方面已有广泛应0引言用【4{]。文献[9]利用小波变换提取奇异点的算法来定电力变压器是电力系统的重要组成部分，其故位电压电流的突变时刻，通过比较突变时刻来识别障将严重影响供电的可靠性和系统的安全运行。纵励磁涌流；文献[10]运用小波变换和多分辨分析，联差动保护作为变压器的主保护，能够无延时地切通过研究高频分量的变化趋势来识别励磁涌流；文除区内各种短路故障J。在空载合闸或外部故障切献[

7、111借助小波变换和人工神经网络来识别励磁涌除后电压恢复过程中，变压器铁芯线圈中的磁通容流。本文提出了一种基于能量成分的励磁涌流识别易发生饱和，励磁电流变得很大，有可能导致差动方法：对差动继电器中的三相电流信号进行加窗多保护误动作Lz弓j。因此，准确识别励磁涌流有助于提分辨率分析，根据不同尺度下高频分量的比重确定高变压器差动保护动作的正确率。电流信号的突变点；将突变点放置在同一时间轴上，若有两个突变点之间的距离在10。～360。范围内，则基金项目：国家重点基础研究发展计划(973项目)资助项目判断为励磁涌流突变点。在分析相邻窗口高频分量(2009CB