[發明專利]一種基于相電壓及差流突變量比值法判別勵磁涌流方法

有效

• 申請號: 201810478055.1
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108616109B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 王哲;郭曉;行武;史博倫
• 申請（專利權）人: 南京國電南自電網自動化有限公司
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045;H02H1/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開一種基于相電壓及差流突變量比值法判別勵磁涌流方法，包括以下步驟：步驟1：計算兩周波差流突變量I_{Dsam_Id}：步驟2：判出差流啟動后，差流啟動時刻的第一個點記為k；記k時刻兩周波電壓突變量為U_Dsam(k)＝U_sam(k)?U_sam(k+sec_wave)；步驟3，若{U_Dsam(k)+U_Dsam(k?1)＞ε或K2/K1＜λ，則判出此時為勵磁涌流，閉鎖差動保護；λ為常數，ε為k時刻、(k?1)時刻兩個點電壓突變量的和常數；本申請能夠準確識別勵磁涌流和區內故障，為變壓器差動保護工程實踐的優化提供了有益的理論補充；本申請提出了使用相電壓突變量和差流突變量的比值作為參考量的新判據，克服了已有時差法判據無法準確設置時間差門檻不足。

技術領域

本發明涉及應用于電力系統保護裝置的新方法，具體防止變壓器空投時由于勵磁涌流造成差動保護的誤動。

背景技術

差動保護是目前電力變壓器廣泛運用的主保護，但是由于勵磁涌流的影響，在變壓器空投時主變保護較難識別實際故障電流與勵磁涌流，差動正確動作率較低。

經過國內外專家近十年的研究，目前在工程實踐上形成了二次諧波制動原理、間斷角原理、波形對稱原理、磁通特性識別方法等幾大方法，但實踐證明，這些原理或多或少均有弊端。二次諧波制動原理，作為目前使用最普及的勵磁涌流識別原理，其實現簡單，可操作性強，但也存在很大的局限性，隨著現代電力逐漸向大容量、高電壓的目標發展，當系統發生內部故障電流時，諧波的含量很大，尤其是二次諧波，這樣就從本質上抑制了二次諧波制動原理的應用。間斷角原理簡單直接，抗過勵磁能力強，但當代變壓器采用微機保護，實施起來有一定難度，硬件的成本大大提高。波形對稱原理，檢測差動電流的間斷角和波寬，但存在著一定的不確定性、多樣性，對稱系數的選擇沒有統一的定論。磁通特性識別方法，簡化了計算過程，提高了識別速度，但是繞組的漏感和勵磁難以獲取。近年來，相關專家針對勵磁涌流的識別做了很多相關工作，提出一系列新的原理，如能量信息法，模糊測度法，波形系數法等等。如基于能量信息的變壓器識別勵磁涌流，即計算基波的能量和二次諧波的來判別是否為勵磁涌流或內部故障，但該方案采用了prony算法，需引入大量參數進行計算，十分復雜。有專家提出基于k可加模糊測度方法進行勵磁涌流判別方法，存在模糊積分取值困難的問題。有學者提出一種基于波形互相關系數的變壓器勵磁涌流識別方法，但該方法需要大量數據，判別時間緩慢，難以滿足差動動作時間的要求。

當對正常變壓器空載合閘時，差流為鐵芯飽和引起的勵磁電流，而勵磁電流的出現要滯后于電壓。檢測施加電壓和差流(對空載合閘而言就是合閘側電流)變化出現時刻的時間差，如果這個時間差大于一定的門檻值，則該差流為正常的勵磁涌流，保護閉鎖；變壓器出現故障時，不論該故障是在變壓器正常運行時、合閘時還是在合閘過程中出現，其電壓和差流變化出現時刻一定是同時的。然而在工程上時間差的取值難以準確判定。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明提供一種利用相電壓及差流突變量比值法判別是否為勵磁涌流，計算方法簡單，克服了現有技術方案引入參數多，計算復雜的缺陷。本發明技術方案計算快，能夠滿足差動動作時間的要求。

為達到以上目的，本發明采用以下技術方案來實現。

一種基于相電壓及差流突變量比值法判別勵磁涌流方法，包括以下步驟，

步驟1：計算兩周波差流突變量I_{Dsam_Id}：

I_{Dsam_Id}＝I_{sam_Id}-I_{sam_Id_sec_wave}；

I_{sam_Id}為差流采樣值，I_{sam_Id_sec_wave}為兩周波前的采樣點差流；