[發明專利]基于差動電流占空比的變壓器差動保護方法、系統及介質

有效

• 申請號: 202110098186.9
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112787308B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 季天瑤;莫春;張祿亮;吳青華
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

本發明公開了一種基于差動電流占空比的變壓器差動保護方法、系統及介質，其中方法包括：設置差動電流占空比；根據差動電流占空比從差動電流波形的間斷角出發構建第一條保護判據；根據差動電流占空比從差動電流波形的寬度出發構建第二條保護判據；根據差動電流占空比構建第三條保護判據；通過三個邏輯門對第一條保護判據、第二條保護判據、第三條保護判據和二次諧波制動判據進行配置，以構建最終的保護方案。本發明根據差動電流的占空比來構建三條反映差動電流波形特征的保護判據，將這三條判據與現有的二次諧波制動判據相結合來構成用于電力變壓器的差動保護方案，以此來進一步提升變壓器的安全性，可廣泛應用于電力系統繼電保護的技術領域。

技術領域

本發明涉及電力系統繼電保護及信號處理的技術領域，尤其涉及一種基于差動電流占空比的變壓器差動保護方法、系統及介質。

背景技術

變壓器作為電力系統中一種重要的一次設備，其安全穩定運行至關重要，因擾動而造成的變壓器保護裝置誤動或拒動都將有可能給電力公司造成巨大的經濟損失。然而，在電力變壓器正常運行的過程中不可避免的會遭受例如涌流以及因變壓器兩端電流互感器飽和程度不同而造成的不平衡電流等各類擾動電流的影響。因此，與一般的線路差動保護裝置不同，配備于變壓器主保護中的差動保護裝置還需要能夠在各類擾動情況下做出正確的動作判斷。

目前，現有的變壓器差動保護方案通常都會通過配備二次諧波制動判據來提升變壓器的安全性。通過配備二次諧波制動判據雖然能有效的解決大部分因涌流而造成的保護裝置誤動問題，但隨著電網規模的不斷擴大以及變壓器鐵芯材料的不斷改進，現有的變壓器差動保護方案存在以下不足：1、現有方案可能無法有效地辨識變壓器在高剩磁情況下產生的涌流。2、變壓器兩端的電流互感器在出現不同程度暫態飽和的情況下可能會導致保護裝置延時切除區內故障。3、現有保護方案還可能無法有效地辨識變壓器兩端的電流互感器在出現局部飽和情況下而產生的不平衡電流。4、在變壓器合閘于匝間故障情況下還可能會導致保護裝置延時切除匝間故障。

發明內容

為至少一定程度上解決現有技術中存在的技術問題之一，本發明的目的在于提供一種基于差動電流占空比的變壓器差動保護方法、系統及介質。

本發明所采用的技術方案是：

一種基于差動電流占空比的變壓器差動保護方法，包括以下步驟：

設置差動電流占空比；

根據所述差動電流占空比從差動電流波形的間斷角出發構建第一條保護判據；

根據所述差動電流占空比從差動電流波形的寬度出發構建第二條保護判據；

根據所述差動電流占空比構建為解決對稱性涌流的辨識的第三條保護判據；

通過邏輯門對所述第一條保護判據、所述第二條保護判據、所述第三條保護判據和二次諧波制動判據進行配置，以構建最終的保護方案。

進一步，所述設置差動電流占空比，包括：

對于一個周期內的差動電流信號，通過預設公式將差動電流信號轉換為方波信號；

將所述方波信號的占空比定義為所述差動電流占空比；

所述預設公式的表達式為：

其中，f(t)表示輸入的差動電流信號，SW(t)表示輸出的方波信號，T_h表示設定的閾值。

進一步，所述根據所述差動電流占空比從差動電流波形的間斷角出發構建第一條保護判據，包括：

獲取一個周期內的差動電流I_r作為判據的輸入信號，并計算電流的均值mid₁；