[發明專利]基于離散Fréchet距離算法的變壓器勵磁涌流識別方法

有效

• 申請號: 201810765244.7
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN109038492B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 翁漢琍;王勝;林湘寧;萬毅;黃景光;李振興
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045;G01R19/165
• 代理公司: 42103 宜昌市三峽專利事務所
• 代理人: 吳思高

基于離散Fréchet距離算法的變壓器勵磁涌流識別方法，每周波N點，通過采集變壓器差動保護兩側電流互感器二次電流，形成差流信號序列I；判別差流信號序列I的值是否超過差動保護啟動元件的整定值，若超過，則啟動本發明所提判據進行故障差流和勵磁涌流的判別；以1/2周波數據窗對采集的差流序列進行極值判斷，若低于極值門檻，則認為其為涌流，閉鎖保護；若高于極值門檻，則以該極值為標準進行歸一化處理，并同步生成幅值為1的標準正弦波序列；將歸一化后的差流序列I’以及標準正弦波序列I_s作為離散曲線的點進行離散Fréchet距離計算，得到距離值F，將F值與設定的門檻值F_set進行比較，低于該門檻值，保護動作；高于該門檻值則閉鎖保護。本發明方法能對故障、涌流、包括對稱性涌流的波形曲線與標準正弦波曲線的相似性進行識別，保證變壓器差動保護正確動作。

技術領域

本發明一種基于離散Fréchet距離算法的變壓器勵磁涌流識別方法，涉及變壓器差動保護領域。

背景技術

差動保護的理論依據是基爾霍夫電流定律，由于差動保護本身具備很好的選擇性和靈敏度等優點，較適用于電力變壓器。然而，據資料統計，電力變壓器中的差動保護具有很高的誤動作率，追其原因，最直接也是極其重要的是由于變壓器在投運過程中產生的勵磁涌流而引發的誤動。

二次諧波制動和間斷角原理屬于傳統的辨識方法。這兩種方法在實際應用中存在缺陷：例如在差動電流為對稱性涌流時，其二次諧波含量較低，會導致二次諧波制動判據失效而差動保護誤動；在變壓器帶高阻內部故障空載合閘時，差流中除故障電流外含有明顯勵磁涌流，會增大二次諧波含量，導致二次諧波制動判據誤閉鎖差動保護。當電流互感器出現飽和的情況時，會引起電流互感器二次側的波形畸變，這會影響到間斷角原理的判斷，容易造成差動保護誤動或拒動，且對于閉鎖角的整定值也有較高要求。其他傳統的勵磁涌流判據也存在類似局限性。

近年來國內外研究人員已提出了許多新方法。但是，這些方法或對硬件要求高導致在工程中實現困難，或需獲取電壓量造成接線復雜，或在實際工程中識別準確率不高，或者存在其它原因，終究未能徹底解決勵磁涌流的識別問題。目前，依然需要不斷革新技術來有效識別勵磁涌流，提高變壓器保護的動作正確率。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種基于離散Fréchet距離算法的變壓器勵磁涌流識別方法，該方法利用Fréchet距離較強的曲線相似性識別能力，對變壓器故障以及涌流情況波形曲線特征進行判斷，以保證變壓器差動保護的正確動作。

本發明所采用的技術方案是：

基于離散Fréchet距離算法的變壓器勵磁涌流識別方法，包括以下步驟：

步驟1：在一定的采樣率下對變壓器差動保護兩側電流互感器二次電流進行采集，并形成差流序列I，按每周波N點，則差流信號序列I＝{I(1),I(2),…I(i),…I(N)},i＝1,2,…N；

步驟2：判別步驟1中差流信號序列I的值是否超過差動保護啟動元件的整定值，若超過，則啟動本發明所提判據進行故障差流和勵磁涌流的判別；

步驟3：以1/2周波數據窗對差流信號的極值進行判斷，若極值小于門檻值，則閉鎖保護；若大于門檻值，則以該極值為基準，將差流序列進行歸一化處理，使得差流序列極值大小為1，其基本方式為：選取1/2周波的差流序列極值I_m，對差流序列進行歸一化計算，形成歸一化的差流序列同時通過判斷該極值為極大值還是極小值，同步生成幅值為1的標準正弦波序列I_s，i＝1,2,…N/2，且兩序列極值相對應；