基于小波的变压器励磁涌流识别研究

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1、基于小波的变压器励磁涌流识别研究基于小波的变压器励磁涌流识别研究摘要本文基于励磁涌流波形畸变严重，会出现尖顶波的特征，而故障电流基本保持基频正弦波特征的思想，提出了一种利用HHT的EMD分解来识别变压器励磁涌流的新方法，该方法利用EMD将数据分解成有限个IMF，定义并计算各个IMF在X轴上的投影面积—，SIMF的比重系数—及最大—。在比较励磁涌流和故障电流不同特点的基础上，提出了一种变压器励磁涌流识别的新方法。从理论分析上来说该方法能够正确区分励磁涌流及故障电流，其判断时间约20MS，实现方便，不受非周期分量等影响。关键词：励磁涌流；变压器保护；HHT；EMD；IMFII基于

2、小波的变压器励磁涌流识别研究THEDISCRIMINATIONOFINRUSHCURRENTFROMINTERNALFAULTOFPOWERTRANSFORMERBASEDONEMDABSTRACTThemethodisbasedonthatthewaveformoftheinrushdistortsseriously,whilethefaultcurrentnearlykeepssinusoid.Thecomplicatedsignalcanbedecomposedintoafiniteintrinsicmodefunctions（IMF）bytheEMD,thendefi

3、neandcomputetheprojectionareaonX-axisofeachIMF—,thespecificgravityofSIMF—,andthemaximumof—.Wecangetanewschemeoftransformer-protectionbasedoncomparingthedifferencebetweeninrushandfaultcurrent.Theoreticalanalysisshowthatthemethodcanpreciselydiscriminateinrushandfaultcurrent,faultclearancetime

4、isabout20ms.Moreover,itisconvenienttoachieveandhardlybeaffectbynot-periodiccomponent.KEYWORDS:inrushcurrent,transformerprotection,HHT,EMD,IMFII基于小波的变压器励磁涌流识别研究目录摘要IABSTRACTII1变压器保护原理概述11.1变压器保护问题的提出11.2变压器纵差动保护及其发展21.3变压器保护目前常用的方法概述32现阶段主要的信号处理方法及EMD分解简介72.1傅立叶变换（FT）和短时傅立叶变换（STFT）82.1.1傅立叶变

5、换（FT）82.1.2短时傅里叶变换（STFT）102.2小波变换[31]112.3经验模态分解132.3.1EMD的提出及原理132.3.2本征模函数142.3.3EMD方法的分解过程152.3.4HILBERT谱和边际谱162.4希尔伯特黄变换的一些特点的说明173希尔伯特黄变换中存在的不足193.1EMD算法中存在的问题193.1.1采样频率问题193.1.2终止准则问题193.1.3端点值处理问题213.1.4曲线拟合问题223.2希尔伯特黄变换的局限性233.2.1HHT法在微弱信号处理中的局限性233.2.2HHT法在小频率比混合信号处理中的局限性234基于EMD

6、的变压器保护新原理244.1基本原理244.2具体实现方法及保护判据264.2.1EMD分解相关问题26基于小波的变压器励磁涌流识别研究4.2.2主导IMF寻找方案274.2.3保护判据274.3实验电路图及波形284.3.1变压器励磁涌流实验284.3.2实验所得波形28结论31致谢32参考文献33基于小波的变压器励磁涌流识别研究1变压器保护原理概述1.1变压器保护问题的提出随着我国经济建设和电力工业的迅速发展，电力网的结构已经发生了巨大变化，电力系统变的越来越庞大，也越来越复杂。大电网有着十分复杂的内部联系，系统发生故障时，如果处理不当，局部的小故障有可能波及全网，酿成全

7、局性的停电大事故，造成巨大的经济损失和不良的社会影响。大电网的复杂性使故障情况变的愈加复杂，这对电力系统故障分析提出了新的挑战，对继电保护技术也提出了更高要求。电力变压器是电力系统中极其重要的电气设备，它的安全运行与否直接关系到电力系统能否连续稳定的工作，特别是变压器本身造价昂贵，一旦因故障而遭到破坏，其检修难度大，检修时间长，经济损失和社会影响大，必将会对供电的可靠性和系统的正常运行带来严重影响。因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。随着近年来电力系统规模的扩大