變壓器保護中自適應(yīng)減小不平衡電流影響的方法

1、變壓器保護中自適應(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償特性減小不平衡電流對保護靈敏度影響的方法是通過軟件計算出各種因素引起的不平衡電流并進行補償，使得補償后的差流不隨穿越電流的變化而變化，它總保持在一個很小的范圍以內(nèi)。因此，保護的動作曲線可不必采用折線式，而是一條直線，大大提高了保護動作的靈敏性。如圖1所示，動作判據(jù)也變得簡單。 （a）補償前動作特性 （b）補償后動作特性圖1 補償前后的動作特性2.變壓器勵磁涌流的識別方法(1) 基于波形特征識別勵磁涌流對圖2圖5所示的內(nèi)部故障電流和勵磁涌流波形取絕對值。圖2 內(nèi)部故障電流波形圖 圖3對稱勵磁涌流波形圖圖4 非對稱勵

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

3、，則不會出現(xiàn)。圖6 數(shù)據(jù)窗在一周期故障電流絕對值波形上平移 圖7數(shù)據(jù)窗在一周期對稱勵磁涌流絕對值波形上平移 (2) 基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別勵磁涌流建立四層小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。輸入層有6個節(jié)點，其值分別為變壓器差動電流的非周期分量、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)點個數(shù)可在訓(xùn)練中動態(tài)調(diào)整。輸出層為單節(jié)點，當其值為真(大于閾值)時判定為勵磁涌流；反之，輸出為假(小于閾值)時，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 （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)字信號進入微處理器，在微處理器內(nèi)應(yīng)用計算程序?qū)Σ蓸訑?shù)據(jù)做實時的計算分析、判斷是否發(fā)生故障。最后，將處