[發(fā)明專利]基于巴氏距離算法的變壓器勵磁涌流和故障差流識別方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811474076.2 | 申請日： | 2018-12-04 |
| 公開（公告）號： | CN109494684B | 公開（公告）日： | 2020-05-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 翁漢琍;劉華;林湘寧;黃景光;李振興;王勝 | 申請（專利權(quán)）人： | 三峽大學(xué) |
| 主分類號： | H02H7/045 | 分類號： | H02H7/045 |
| 代理公司： | 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103 | 代理人： | 吳思高 |
| 地址： | 443002 *** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 距離 算法 變壓器 涌流 故障 識別 方法 | ||
基于巴氏距離算法的變壓器勵磁涌流和故障差流識別方法，按每周波N點，采集變壓器差動保護兩側(cè)電流互感器二次電流并形成差流信號序列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(fā)明所提判據(jù)進行故障差流和勵磁涌流的判別；對差流信號序列采用1/2周波數(shù)據(jù)窗，并預(yù)測對應(yīng)的正弦波，在數(shù)據(jù)窗內(nèi)將差流與預(yù)測正弦序列轉(zhuǎn)化成與圖像灰度相似的采樣值的概率分布函數(shù)，再利用巴氏距離進行匹配度計算。將計算出的巴氏系數(shù)Bc與設(shè)定的門檻值Bcset進行比較，高于該門檻值，保護動作；反之則閉鎖保護。本發(fā)明方法能對區(qū)內(nèi)故障、涌流、區(qū)內(nèi)外故障CT飽和等做出準(zhǔn)確判斷，保證差動保護的可靠性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明一種基于巴氏距離算法的變壓器勵磁涌流和故障差流識別方法，涉及變壓器差動保護領(lǐng)域。
背景技術(shù)
變壓器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，其安全穩(wěn)定運行關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。而勵磁涌流是影響變壓器差動保護可靠性的最重要的原因，目前科研工作者已提出很多識別方法，可分為兩大類。第一類是基于純電流量作為判據(jù)的識別方法，如二次諧波制動原理、間斷角原理、波形對稱原理、波形相關(guān)性原理等；第二類是綜合電流量和電壓量作為判據(jù)的識別方法，如磁通特性原理、勵磁阻抗或瞬時勵磁電感識別原理、序阻抗原理、回路方程、差有功原理等。雖然引入電壓量使采集的信息更加詳細，在一定程度上提高了保護的可靠性和靈敏度，但是加入電壓互感器(PT)不僅增加了投資成本，同時PT斷線也增加保護誤動作的風(fēng)險。
目前應(yīng)用于實際的主流保護算法依舊是以電流量作為判據(jù)，如二次諧波制動法以及間斷角測量法。隨著超高壓、大容量變壓器的發(fā)展，電網(wǎng)中裝設(shè)的無功補償裝置如變壓器低壓側(cè)串補電容、高壓輸電線路的分布電容等使變壓器內(nèi)部故障電流中也含有較多的二次諧波分量；而隨著鐵芯制造工藝的進步，變壓器工作磁通提高，飽和磁通降低，勵磁涌流中二次諧波含量可能降低至5％以下。上述情況導(dǎo)致二次諧波制動法中的門檻值難以整定。
間斷角測量法原理的保護雖然不存在這一問題，但是間斷角的測量需要較高的采樣率，對保護的硬件要求更高，并且由于一次涌流幅值較高而CT存在剩磁等因素的影響，CT容易飽和，在一次涌流的間斷部分，由于CT的飽和，將會產(chǎn)生反向二次電流，導(dǎo)致二次涌流波形中間斷角消失。因此，探究新的方法解決這些問題非常有必要。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種基于巴氏距離算法的變壓器勵磁涌流和故障差流識別方法，該方法主要是將電流信息借助直方圖處理技術(shù)轉(zhuǎn)換為與圖像灰度匹配算法中灰度函數(shù)相似的序列采樣值分布函數(shù)，通過巴氏距離算法計算差流與預(yù)測正弦波的匹配程度來實現(xiàn)變壓器涌流和故障差流的判別。該方法能對區(qū)內(nèi)故障、涌流、區(qū)內(nèi)外故障CT飽和等做出準(zhǔn)確判斷，保證差動保護的可靠性。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
基于巴氏距離算法的變壓器勵磁涌流和故障差流識別方法，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(cè)電流互感器二次電流進行采集，并形成差流信號序列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：在1/2周波數(shù)據(jù)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，則啟動判據(jù)進行故障差流和勵磁涌流的判別。
步驟3：構(gòu)造正弦波序列B；
步驟4：建立差流信號序列I、正弦波序列B的波形分布直方圖：
步驟5：將差流信號序列I作為待匹配波形，將預(yù)測正弦波序列B作為圖像匹配算法的模板，計算出兩者電流波形采樣值分布直方圖的巴氏系數(shù)序列Bc；
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