變壓器保護(hù)中自適應(yīng)減小不平衡電流影響的方法

1、變壓器保護(hù)中自適應(yīng)減小不平衡電流影響的方法王莉麗 榮雅君1.變壓器不平衡電流的補(bǔ)償特性減小不平衡電流對(duì)保護(hù)靈敏度影響的方法是通過軟件計(jì)算出各種因素引起的不平衡電流并進(jìn)行補(bǔ)償，使得補(bǔ)償后的差流不隨穿越電流的變化而變化，它總保持在一個(gè)很小的范圍以內(nèi)。因此，保護(hù)的動(dòng)作曲線可不必采用折線式，而是一條直線，大大提高了保護(hù)動(dòng)作的靈敏性。如圖1所示，動(dòng)作判據(jù)也變得簡(jiǎn)單。 （a）補(bǔ)償前動(dòng)作特性 （b）補(bǔ)償后動(dòng)作特性圖1 補(bǔ)償前后的動(dòng)作特性2.變壓器勵(lì)磁涌流的識(shí)別方法(1) 基于波形特征識(shí)別勵(lì)磁涌流對(duì)圖2圖5所示的內(nèi)部故障電流和勵(lì)磁涌流波形取絕對(duì)值。圖2 內(nèi)部故障電流波形圖 圖3對(duì)稱勵(lì)磁涌流波形圖圖4 非對(duì)稱勵(lì)

2、磁涌流波形圖 圖5 帶故障空載合閘時(shí)的電流波形圖可見經(jīng)過變換的勵(lì)磁涌流波形仍具有間斷角，且其大小不變。把經(jīng)過絕對(duì)值變換的一個(gè)周期的勵(lì)磁涌流波形分成間斷和非間斷兩部分。在間斷部分曲線與時(shí)間軸包圍的面積很小，幾乎趨近于零。而把經(jīng)過絕對(duì)值變換的一個(gè)周期故障電流在任意位置分為兩部分，曲線與時(shí)間軸包圍的面積都不會(huì)很小。由此得出判據(jù)。但是，判斷間斷角的起始位置是不易實(shí)現(xiàn)的，這將給算法帶來復(fù)雜性。由于變壓器勵(lì)磁涌流的最小間斷角大于，取一個(gè)寬度小于的數(shù)據(jù)窗，讓數(shù)據(jù)窗在一周期內(nèi)平移，求數(shù)據(jù)窗內(nèi)波形與時(shí)間軸所包圍的面積，如圖6、圖7所示。在涌流情況，必然會(huì)連續(xù)出現(xiàn)幾個(gè)數(shù)值很小的面積值；在故障電流情況和帶故障空投時(shí)

3、，則不會(huì)出現(xiàn)。圖6 數(shù)據(jù)窗在一周期故障電流絕對(duì)值波形上平移 圖7數(shù)據(jù)窗在一周期對(duì)稱勵(lì)磁涌流絕對(duì)值波形上平移 (2) 基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別勵(lì)磁涌流建立四層小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。輸入層有6個(gè)節(jié)點(diǎn)，其值分別為變壓器差動(dòng)電流的非周期分量、基波含量和各次諧波含量(二次、三次、四次、五次)。自適應(yīng)小波變換層和隱含層的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)可在訓(xùn)練中動(dòng)態(tài)調(diào)整。輸出層為單節(jié)點(diǎn)，當(dāng)其值為真(大于閾值)時(shí)判定為勵(lì)磁涌流；反之，輸出為假(小于閾值)時(shí)，判定為內(nèi)部故障。圖8 小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型3. 硬件和軟件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）硬件系統(tǒng)采用TMS320LF2407，經(jīng)DSP內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)入微處理器，在微處理器內(nèi)應(yīng)用計(jì)算程序?qū)Σ蓸訑?shù)據(jù)做實(shí)時(shí)的計(jì)算分析、判斷是否發(fā)生故障。最后，將處