一種主變勵磁涌流多特征識別方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種主變勵磁涌流多特征識別方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護技術領域。
【背景技術】
[0002]繼電保護裝置要求在系統(tǒng)發(fā)生故障時能可靠地切除故障設備，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，但保護裝置的不正確動作(包括拒動和誤動)造成的危害也是巨大的。
[0003]近年來，現場曾出現過500kV自耦變壓器空投時主變差動保護誤動作的現象。通過對主變空投時的錄波波形進行分析，發(fā)現勵磁涌流二次諧波含量很小，僅為12%左右，間斷角為90度左右。這種情況一般在主變檢修完投運時出現，原因為檢測主變繞組直流電阻后，未按照檢修規(guī)程要求對主變鐵芯進行消磁處理，導致主變鐵芯含有較大剩磁，若同時在電壓過零點附近空投主變，且磁通增加方向與剩磁方向一致，就會導致很大的勵磁涌流，且波形接近正弦波，二次諧波含量很低。
[0004]防止空投主變時差動保護誤動的辦法一是要求檢修人員嚴格按照檢修規(guī)程要求對檢修后主變鐵芯進行消磁處理；另外也可通過保護裝置采用新的算法對鐵芯深度飽和時的勵磁涌流波形進行識別，從而防止主變空投時差動保護誤動。目前勵磁涌流判別方法多采用2次諧波判別或波形識別判據，在低剩磁下，能夠正確判別勵磁涌流并閉鎖保護，但在高剩磁情況下，2次諧波含量比較低，同時波形接近于正弦波，存在勵磁涌流保護誤動作的風險。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種主變勵磁涌流多特征識別方法，以解決主變高剩磁空投時導致主變保護裝置誤動的問題。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術問題而提供一種主變勵磁涌流多特征識別方法，該識別方法包括以下步驟:
[0007]I)采集變壓器各側的電流，并合成出差動電流，計算各相差動電流的電流幅值，判斷各相的差動電流幅值是否大于判據啟動門檻；
[0008]2)若是，計算該相差動電流的二次諧波含量，判斷其二次諧波含量是否大于最高設定值或者小于最低設定值，若否，則對差動電流進行差分運算；
[0009]3)根據差分后的差動電流計算電流波形間斷角，判斷間斷角是否滿足要求，且在滿足要求時判斷是否為CT飽和，若為CT不飽和，則確定為勵磁涌流，閉鎖差動保護，否則開放差動保護。
[0010]所述的步驟3)中間斷角的判別是通過判別有多少采樣點滿足間斷角判別公式來實現的，間斷角判別公式為:
[0011]Δ?κ< 0.2min(|inax|,In)
[0012]其中Δ iK為差分后的電流采樣值，i _為本周波差流最大值，I ?為CT額定電流，對于每周波N點采樣，若連續(xù)13N/72個采樣點滿足上式，則判為間斷角滿足。
[0013]所述步驟3)中CT飽和是通過判斷波形最大點與前面采樣點的符號是否相同來實現，若相同，則判斷為CT不飽和，否則，認為是CT飽和。
[0014]所述步驟3)中若差流間斷角滿足且不符合CT飽和判據，判為勵磁涌流并閉鎖本相差動保護；否則判為非勵磁涌流，開放本相差動保護。
[0015]所述步驟2)中若二次諧波含量大于最高設定值，則認為本相勵磁涌流并閉鎖本相差動保護，若二次諧波含量小于最低設定值，則認為本相電流正常并開放本相差動保護。
[0016]所述步驟2)中最高設定值為30%，最低設定值為7.5%。
[0017]所述步驟2)采用的差分方程為:
[0018]Δ iK= C(i K-1K 2)
[0019]其中iK為當前點采樣值、i K 2為前2點采樣值，Δ i κ為差分后的電流采樣值，C為系數，與采樣點數N有關，C = N/4 。
[0020]所述步驟I)中差動電流幅值不大于判據啟動門檻，則認為本相電流正常并開放本相差動保護。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的主變勵磁涌流多特征識別方法用于對差動電流波形的二次諧波、間斷角及CT飽和特征進行判別，在出現勵磁涌流時，涌流波形間斷角比較大時二次諧波含量會很高，可由二次諧波閉鎖；間斷角比較小時二次諧波含量比較低，此時增加間斷角及CT飽和特征識別，本發(fā)明采用上述的多特征識別方法來識別勵磁涌流，使差動保護在主變正?？胀稌r不誤動，空投故障變壓器時快速動作，提高主變保護裝置的可靠性。
【附圖說明】
[0022]圖1是自耦變壓器高壓側空投電流分布圖。
[0023]圖2是主變勵磁涌流多特征識別方法流程圖；
[0024]圖3是主變高剩磁空投時勵磁涌流波形及其差分波形圖；
[0025]圖4是主變單側有電源時區(qū)內故障CT飽和波形及其差分波形圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的說明。
[0027]主變勵磁涌流多特征識別方法主要應用于智能電網的高壓繼電保護裝置中，通過對變壓器差動電流波形的二次諧波、間斷角、CT飽和特征進行判別，防止空充高剩磁主變時勵磁涌流二次諧波過小導致差動保護誤動，提高主變保護裝置的可靠性。主變差動保護電流取變壓器高壓側CT、中壓側CT和低壓側CT，高壓側空投時的電流分布如圖1所示。
[0028]主變勵磁涌流多特征識別方法作為一個獨立的功能模塊，集成在主變保護裝置中，該功能模塊始終投入，其流程如圖2所示。首先判別差動電流大小，若差流大于判別門檻，進行二次諧波判別，否則開放差動保護；判別二次諧波含量是否小于30%，若不滿足直接閉鎖差動保護，若滿足判別二次諧波含量是否大于7.5，若不滿足則直接開放差動保護，否則進行下一步；將差動電流波形進行差分處理，判別電流波形間斷角，若間斷角大于設定角度(本實施例為65度)，同時波形最大點與其前面采樣點的符號相同(本實施例中指的是前面第4點符號)，確定為勵磁涌流，閉鎖差動保護，否則開放差動保護。該判據的特點為可以區(qū)分CT飽和與勵磁涌流特征，CT飽和與勵磁涌流雖然均存在間斷角，二者不同點在于CT飽和時二次電流迅速下降到O附近，且進入穩(wěn)態(tài)飽和后二次諧波含量極?。粍畲庞苛髟诖笫４磐瑫r合閘角在電壓過零點附近時，其波形連續(xù)部分接近正弦波，不會出現電流波形斜率的瞬間變號，這與系統(tǒng)阻抗、變壓器繞組電抗有關。
[0029]該功能模塊判別差分后的差動電流波形間斷角及CT飽和特征，如圖3及圖4所示。由于變壓器空投時勵磁涌流波形有間斷，同時電流變化率最大點距離最小點較遠，大于4個采樣點間隔，判斷CT飽和狀態(tài)時選取前面第4個采樣點是為了提高算法可靠性，因為CT飽和后，