本發(fā)明涉及繼電保護(hù)，并且更具體地，涉及一種基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電力變壓器作為電力系統(tǒng)輸變電環(huán)節(jié)的主要設(shè)備，其安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。變壓器發(fā)生內(nèi)部故障后，通常由變壓器差動(dòng)保護(hù)檢測(cè)變壓器大、小差電流在幅度、方向、諧波等方面的變化情況來識(shí)別并排除故障。但變壓器在空載合閘等發(fā)生電壓突變的場(chǎng)合下，將可能出現(xiàn)勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流在出現(xiàn)后短時(shí)間內(nèi)與變壓器典型區(qū)內(nèi)故障特征十分類似，因此容易引發(fā)變壓器保護(hù)誤動(dòng)。

2、常規(guī)差動(dòng)保護(hù)為了避免由于勵(lì)磁涌流等非內(nèi)部故障異常狀態(tài)導(dǎo)致的誤動(dòng)作，配置了相應(yīng)的閉鎖元件。針對(duì)勵(lì)磁涌流引發(fā)的誤動(dòng)問題，一般基于間斷角帶來的諧波含量、時(shí)域波形特征構(gòu)造涌流識(shí)別判據(jù)，如二次諧波制動(dòng)法、波形相似度法、間斷角識(shí)別法等。常規(guī)差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與這些閉鎖元件的性能關(guān)聯(lián)密切，故現(xiàn)有保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般在20ms以上。

3、大型電力變壓器壽命周期內(nèi)可能發(fā)生嚴(yán)重故障。發(fā)生嚴(yán)重內(nèi)部故障時(shí)，變壓器油因高溫迅速分解并產(chǎn)生大量氣體，可在極短的時(shí)間內(nèi)致使外殼破裂并發(fā)生爆炸。為防止此類嚴(yán)重安全事故的發(fā)生，需要保護(hù)在此類故障場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)5ms內(nèi)動(dòng)作出口。但現(xiàn)有勵(lì)磁涌流識(shí)別方案難以實(shí)現(xiàn)5ms內(nèi)識(shí)別勵(lì)磁涌流工況，因此對(duì)高性能大型電力變壓器差速斷保護(hù)的設(shè)計(jì)形成了制約，故亟待提出一種能5ms內(nèi)快速識(shí)別涌流特征的勵(lì)磁涌流識(shí)別及閉鎖方法，方便變壓器保護(hù)快速響應(yīng)內(nèi)部故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別速度較慢，致使變壓器嚴(yán)重故障場(chǎng)景下保護(hù)動(dòng)作速度難以進(jìn)一步提升的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的方法和裝置。

2、根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的方法，所述方法包括：

3、基于設(shè)置的采樣時(shí)間間隔，采集擬識(shí)別變壓器高壓側(cè)在采樣時(shí)刻的三相電壓和相電壓有效值；

4、根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和；

5、根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值；

6、根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值計(jì)算擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值，其中，所述擬識(shí)別采樣時(shí)刻為變壓器主保護(hù)的啟動(dòng)時(shí)刻前的若干個(gè)采樣時(shí)刻；

7、根據(jù)擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值在預(yù)先建立的坐標(biāo)平面的故障識(shí)別分區(qū)中的分布情況確定擬識(shí)別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對(duì)應(yīng)的控制指令，其中，所述坐標(biāo)平面的橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為標(biāo)幺倍數(shù)，所述坐標(biāo)平面根據(jù)擬識(shí)別變壓器在不同故障情形下進(jìn)行整定獲取的直線進(jìn)行分區(qū)。

8、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

9、數(shù)據(jù)采集模塊，用于基于設(shè)置的采樣時(shí)間間隔，采集擬識(shí)別變壓器高壓側(cè)在采樣時(shí)刻的三相電壓和相電壓有效值；

10、第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和；

11、第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值；

12、第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值計(jì)算擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值，其中，所述擬識(shí)別采樣時(shí)刻為變壓器主保護(hù)的啟動(dòng)時(shí)刻前的若干個(gè)采樣時(shí)刻；

13、結(jié)果輸出模塊，用于根據(jù)擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值在預(yù)先建立的坐標(biāo)平面的故障識(shí)別分區(qū)中的分布情況確定擬識(shí)別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對(duì)應(yīng)的控制指令，其中，所述坐標(biāo)平面的橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為標(biāo)幺倍數(shù)，所述坐標(biāo)平面根據(jù)擬識(shí)別變壓器在不同故障情形下進(jìn)行整定獲取的直線進(jìn)行分區(qū)。

14、根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

15、根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：處理器；用于存儲(chǔ)所述處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器；所述處理器，用于從所述存儲(chǔ)器中讀取所述可執(zhí)行指令，并執(zhí)行所述指令以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述任一方面所述的方法。

16、本發(fā)明所述的基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的方法和系統(tǒng)，其中，所述方法基于設(shè)置的采樣時(shí)間間隔，采集擬識(shí)別變壓器高壓側(cè)在采樣時(shí)刻的三相電壓和相電壓有效值；根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和；根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值；根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值計(jì)算擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值；根據(jù)擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值在預(yù)先建立的坐標(biāo)平面的故障識(shí)別分區(qū)中的分布情況確定擬識(shí)別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對(duì)應(yīng)的控制指令。所述方法和系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)5ms內(nèi)快速識(shí)別勵(lì)磁涌流并閉鎖保護(hù)，且在變壓器內(nèi)部故障場(chǎng)景下允許保護(hù)動(dòng)作，從而避免了變壓器保護(hù)誤動(dòng)，以及變壓器保護(hù)快速響應(yīng)內(nèi)部故障。

技術(shù)特征：

1.一種基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于設(shè)置的采樣時(shí)間間隔，采集擬識(shí)別變壓器高壓側(cè)在采樣時(shí)刻的三相電壓和相電壓有效值之前還包括建立坐標(biāo)平面的故障識(shí)別分區(qū)，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和，其計(jì)算公式為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值，其計(jì)算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值計(jì)算擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值，其計(jì)算公式為：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值在預(yù)先建立的坐標(biāo)平面的故障識(shí)別分區(qū)中的分布情況確定擬識(shí)別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對(duì)應(yīng)的控制指令，包括：

7.一種基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括平面分區(qū)模塊，用于建立坐標(biāo)平面的故障識(shí)別分區(qū)，其中：

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行上述權(quán)利要求1至6中任意一個(gè)所述的方法。

10.一種電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于電壓平面分區(qū)識(shí)別變壓器勵(lì)磁涌流的方法和系統(tǒng)，所述方法采集擬識(shí)別變壓器高壓側(cè)在采樣時(shí)刻的三相電壓和相電壓有效值；根據(jù)所述三相電壓和設(shè)置的采樣周期計(jì)算采樣時(shí)刻的電壓相差平方和；根據(jù)采樣時(shí)刻的電壓相差平方和所述相電壓有效值計(jì)算擬識(shí)別采樣時(shí)刻的電壓相差平方和的差分絕對(duì)值的標(biāo)幺值積分值；根據(jù)所述標(biāo)幺值積分值在預(yù)先建立的坐標(biāo)平面的故障識(shí)別分區(qū)中的分布情況確定擬識(shí)別變壓器的異常工況的性質(zhì)并輸出對(duì)應(yīng)的控制指令。所述方法和系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)5ms內(nèi)快速識(shí)別勵(lì)磁涌流并閉鎖保護(hù)，且在變壓器內(nèi)部故障場(chǎng)景下允許保護(hù)動(dòng)作，從而避免了變壓器保護(hù)誤動(dòng)，以及變壓器保護(hù)快速響應(yīng)內(nèi)部故障。

技術(shù)研發(fā)人員：戴飛揚(yáng),曹虹,楊國(guó)生,杜丁香,張浩,程琪,曹瑩,舒鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19