基于形态开闭运算和结构元素选取原则的励磁涌流识别新方法

大型电力变压器在空载合闸的过程中,至少有两相会产生额定电流几倍甚至近十倍的励磁涌流,波形明显变形且呈尖顶波特征,而故障电流基本为基频正弦波,峰谷较平。基于此,提出了一种利用数学形态学来识别变压器励磁涌流的新方法。该方法深入分析形态开和闭的运算效果,指出一维形态学开、闭运算的遗传性,进而推导出自不变的性质。在此基础上,由采样信号经处理得到正弦帽结构元来对原信号作形态学开、闭运算,定义并构造出反映波形峰谷凹凸特性的峰谷系数,并根据三相差流的峰谷系数之积作为判据来区分变压器励磁涌流和故障电流。理论分析及仿真试验结果表明该方法简单实用且判断速度快。     

变压器三相涌流波形特征分析及判别方法研究

在揭示变压器励磁涌流两大波形特征的基础上,充分利用波形特征,提出一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障电流的方法,该方法基于涌流波形呈现出尖顶波的凹弧特征,而故障电流基本保持正弦波形特征,在半波周期内找到采样值的极值点及频率,构造出与之对应的虚拟正弦波形,通过判断合闸电流与构造波形在半波周期内的相似程度来区分励磁涌流和故障电流。仿真结果表明,该方法能够有效、快速切除变压器内部故障,并且不受电流非周期分量的影响。     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障。动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 m s左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求。而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值。     

基于新型半周期波形正弦特征的励磁涌流判别方法

提出一种新型基于波形正弦特征判别变压器励磁涌流的方法,利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同,即变压器正常运行、内部故障时波形具有正弦函数的性质;而空投时涌流波形包含非周期分量、间断角并具有尖顶波特性。通过对各种情况下波形极值点的快速识别,构造出与之对应的半周期正弦波形,进而定义正弦贴近函数K,通过 正弦贴近函数K来区分变压器励磁涌流和内部故障。变压器各种运行情况的动模试验验证了所提方法的可行性和判据的正确性。     

基于新型半周期波形正弦特征的励磁涌流判别方法

提出一种新型基于波形正弦特征判别变压器励磁涌流的方法,利用变压器励磁涌流和内部故障电流波形特征的不同,即变压器正常运行、内部故障时波形具有正弦函数的性质;而空投时涌流波形包含非周期分量、间断角并具有尖顶波特性.通过对各种情况下波形极值点的快速识别,构造出与之对应的半周期正弦波形,进而定义正弦贴近函数K,通过正弦贴近函数K来区分变压器励磁涌流和内部故障.变压器各种运行情况的动模试验验证了所提方法的可行性和判据的正确性.     

一种鉴别变压器励磁涌流和内部故障的新原理

提出一种利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和内部故障的方法,该方法综合利用变压器差电流波形在空投涌流时会呈现出尖顶波特性和间断特征,而故障时差电流波形基本为基频正弦波的差异,先计算差电流与其中所包含基频正弦波的相关度J,再进一步利用励磁涌流尖顶的凹弧特征构造一个系数k,根据J和k进一步构造一个函数J1区分变压器的励磁涌流和内部故障.动模试验结果表明该方法能够正确区分励磁涌流和故障电流,在空投变压器时能够可靠地闭锁励磁涌流;在变压器各种内部故障时能够可靠地开放保护,动作时间一般在20 ms左右,具有较高的灵敏度和可靠性能够满足现代变压器对保护动作可靠性的要求.而且该方法实现方便,计算量小,具有良好的在实际工程中应用的价值.     

基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法

励磁涌流是影响差动保护正确动作率的重要因素,在电力变压器中时常发生,而大故障电流导致的电流互感器饱和也会对差动保护造成影响。为了提高差动保护的可靠性,该文提出一种基于波形分区重构的变压器励磁涌流与故障电流识别方法。首先分析了变压器励磁涌流和电流互感器饱和的波形特性,提出了将差动电流分区和重构的思想。基于此,采用小波系数能量与二阶导数能量作为联合判据,将差动电流划分为线性区和饱和区并重构。然后根据波形趋势构造了幅值的绝对值之比,利用该比值决定判断变压器是否发生了故障。最后,通过大量的仿真测试、各场景下的波形分析以及与传统方法的对比,证明了所提方法的有效性、优越性。     

基于波形时域分布特征的变压器励磁涌流识别

提出了一种基于波形时域分布特征的新型变压器励磁涌流识别方法。文中在直方图技术的基础上定义电流波形分布系数,分析了变压器内部故障电流和励磁涌流的波形分布特征,在此基础上将两个不同子区间的分布系数的比值定义为波形分布特征系数,提出了根据该系数大小来识别励磁涌流的具体实现方案,并分析了确定子区间数目的理论依据。利用动模实验和数字仿真数据对本方法做了验证分析,结果表明:本方法计算量小,能快速区分励磁涌流和故障电流,在可靠性和灵敏性等方面的性能优于目前的二次谐波判据和间断角判据。     

利用双重特征量鉴别变压器励磁涌流的高阶统计原理

励磁涌流是制约变压器差动保护成功率的主要原因之一,为此提出一种基于Jarque-Bera系数来识别励磁涌流的新策略。对变压器区内故障电流和励磁涌流波形的整体形态进行特征分析,利用两者波形正弦度不同所导致的正态性差异,结合Jarque-Bera算法在正态性检验领域中的优势,对变压器差动电流进行绝对值处理后求取杰 氏系数,根据该系数大小选取合适的阈值来辨识励磁涌流和故障差流。仿真测试了变压器各种工况下的差流波形。与二次谐波制动方案进行对比分析,表明所提方法原理清晰,且具备良好的抗干扰性能,即使在电流互感器饱和的情况下,也能迅速、准确地识别出励磁涌流。最后,通过现场试验录波数据分析,进一步证明了该方法的正确性。     

基于非饱和区波形正弦度的涌流识别算法研究

提出了一种基于波形正弦度的改进算法来识别变压器励磁涌流和故障电流.该方法通过比较动态差流短数据窗波形覆盖面积的大小,来确定短路故障或励磁涌流下变压器的差流非饱和区短窗波形,并计算该短窗差流波形的非正弦度来识别励磁涌流和故障电流.理论分析及仿真实验表明该涌流识别方法在带故障空载合闸及变压器运行中发生故障时,能够正确开放纵差保护;在正常空载合闸时,能可靠闭锁纵差保护.     

一种快速识别变压器励磁涌流和内部故障的新方法

基于励磁涌流波形畸变严重，会呈现出尖顶波的凹弧特征，而故障电流则基本保持基频正弦波(凸弧)特征的思想,该文提出了一种利用波形特征快速区分变压器励磁涌流和内部故障的新方法。该方法利用初始5ms内差电流的数据（5ms数据窗）,将其拓展为长10ms的数据窗，然后通过最小二乘算法拟合差电流波形得到其近似表达式,再根据拟合曲线在各点处的曲率和凸凹特性来区分变压器励磁涌流和内部故障。动模实验表明:该方法能够快速地切除变压器内部故障，动作时间约为5ms,所需时间较短，识别灵敏度高,且实现方便，不受电流互感器饱和及非周期分量的影响。     

利用电流波形特征识别变压器励磁涌流和故障电流

提出一种利用波形特征快速区分变压器励磁涌流和内部故障电流的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重，会呈现出尖顶波的凹弧特征，而故障电流基本保持正弦特征的思想，首先找出10ms数据窗内采样值的绝对值取得最大值的点，然后计算该点两侧相邻的2个采样步长组成的大梯形面积与2个单采样步长组成的小梯形面积和的差的总和来区分变压器励磁涌流和内部故障。动模实验表明：该方法能够快速切除变压器内部故障，动作时间约为10ms，所需时间较短，识别灵敏度高，并且实现方便，不受电流非周期分量的影响。     

基于模糊隶属函数的变压器多参量故障综合诊断方法

大型油浸电力变压器是电力系统中最关键的设备之一,其故障诊断技术深受关注.为此,笔者在汇总、整理现有的反映变压器运行状态各种数据的基础上,根据目前电力部门对变压器故障的监测与检修状况,按组成结构建立电力变压器故障的特征参量及故障模式的对应关系.利用模糊数学方法分析了不同电气试验项目的隶属函数,克服了隶属函数的形式及其参数...     

用波形拟合法识别变压器励磁涌流和短路电流的新原理

提出了一种利用波形特征区分变压器励磁涌流和内部故障的新方法。该方法基于涌流波形畸变严重的基本思想,能够利用较短的数据窗,预测出相应的标准正弦波,通过分析实际采样波形与标准正弦波的相似程度来区分变压器励磁涌流和内部故障。理论分析和EMTP仿真均表明：该方法数据窗较短,特征明显,识别正确,不受电流互感器饱和的影响等。     

基于时差法的Y/△接线变压器和应涌流鉴别新方法

近年来，出现了多起和应涌流引起变压器差动保护误动的事件，但目前还没有有效的方法对和应涌流进行识别。该文以常见的2台Y/△接线方式变压器并联情况为主，根据变压器产生和应涌流一侧的线电流突变与差流出现时刻有一定时差的特点，提出利用时差法鉴别和应涌流并闭锁差动保护的方案。在TA饱和情况下，可利用数学形态学方法对小时差情况进行判定。将另一侧线电流的变化情况作为辅助判据后，该方法能正确区分变压器和应涌流及和应涌流产生过程中发生内、外部故障的情况。Matlab/Simulink仿真实验验证了该方法的可行性和有效性。     

Power differential method for discrimination between fault andmagnetizing inrush current in transformers

To avoid the needless trip by magnetizing inrush current, the second harmonic component is commonly used for the blocking differential relay in power transformers. However, the second harmonic component in fault current is increased by the introduction of underground 500 kV lines. This paper describes a new method to discriminate internal fault from inrush current by the sum of active power flowing into transformers from each terminal. The average power is almost zero for energizing, but an internal fault consumes large power. To check the performance of this method, actual inrush current and voltage waveforms of a 500/154 kV transformer are accurately measured by digital equipment. The usefulness is confirmed by applying the method to the measured inrush and simulated fault data     

A Morphological Scheme for Inrush Identification in Transformer Protection

This paper presents a novel morphological scheme for the identification of transformer magnetizing inrush. The scheme decomposes a current signal into multiresolution levels based on synthesis and analysis operators of mathematical morphology. It is able to discriminate between inrush and internal fault currents even in the case of an inrush with a low second harmonic component and an internal fault current with a high second harmonic component. Simulation studies have been undertaken to evaluate the scheme based on a three-phase high-voltage power transformer operating under different conditions, which is simulated with an Alternative Transients Program. The testing results show that the proposed scheme is able to identify inrush currents reliably and provides an alternative solution for transformer differential protection.      

基于误差估计的变压器励磁涌流识别原理

提出了一种利用波形特征来区分励磁涌流和内部故障新方法。该方法利用励磁涌流为具有间断角的尖项波这一特征，通过比较半个周期时间窗内的实际波形与两个不同频率的参考波型的相似程度来区分励磁涌流和区内故障。动模实验表明：该方法能够快速切除各种情况下的变压器内部故障，保护动作速度达10～13ms。     

多功能串联补偿器虚拟阻抗柔性限流及其运行机理

针对短路故障时冲击电流的柔性控制,提出了一种自适应虚拟阻抗柔性限流的多功能串联补偿器MFSC(multi-functional series compensator)拓扑结构及控制策略。分析其在正常运行和不同类型短路故障时的工作状况及模式切换过程,阐述三相四桥臂串联逆变器中引入虚拟阻抗的控制方法,建立短路故障数学模型,并给出虚拟阻抗和晶闸管支路限流阻抗参数设计方法。仿真及实验结果表明,MFSC能有效抑制不同类型短路故障电流,故障发生后,虚拟阻抗控制可实现电能质量补偿模式与限流模式间的平滑切换,实现故障电流与继电保护整定值相配和。