基于小波变换原理的变压器纵差动保护研究综述及应用.pdfVIP

维普资讯 2008年第3期 《贵州电力技术》 (总第 105期) 基于小波变换原理的变压器 纵差动保护研究综述及应用 贵州大学电气工程学院 龙 遇 [550003] 摘 要 变压器纵差动保护的核心问题之一是如何区分内部故障电流与励磁涌流。综述了励磁涌流的小波检测原 理及其现状 ，指出小波分析在变压器保护中有着重要的应用前景，并给出了一个具体的应用方法。 关键词 变压器 小波变换 励磁涌流 1 引 言 2 励磁涌流的小波检测原理及其现状综述 变压器纵差动保护作为 目前普遍使用的变压器 信号中的奇异点和不规则的突变部分经常带有 主保护，其核心问题之一是如何区分内部故障电流 比较重要的信息，它是信号重要的特征，长期以来傅 与励磁涌流…。近年来，国内外学者提出了不少鉴 立叶变换是研究函数奇异性的工具，它是研究函数 别涌流的新方法，如依据磁通特性 J、等值电路参 在傅立叶变换域的衰减来推断函数的奇异性及其大 数 引、负功率方向引、涌流波形 、励磁阻抗 等来 小的，但傅立叶变换缺乏空间局部性，它只能够确定 识别励磁涌流。这些方法需要对变压器的某些参数 一 个函数奇异性的整体性质，而难 以确定奇异点的 做人为的假设，应用前景取决于理论上的进一步突 位置及分布情况。小波变换具有空间局部化性质， 破。目前国内设计变压器保护装置主要是基于间断 在信号突变处，其小波变换后的系数具有模极大值。 角原理 和二次谐波制动原理 J。这两种方法经 一 个突变信号在其突变点必然是奇异的，利用小波 过多年的研究在理论与实践上都较为成熟，目前 已 变换来分析信号的奇异性及奇异度是比较有效的。 经在实际的变压器保护装置中广泛使用，但二次谐 文献 ¨运用二次中心B样条小波作为分析小 波制动原理有其 自身的局限，由于电力系统电压等 波，对离散信号进行二进小波分解后，将一个周期内 级和容量的扩大，变压器 内部故障有时也会产生大 第二尺度上的小波系数波形的后半波前移 180。，可 量的二次谐波，导致保护延时或拒动，而间断角原理 以直观看出，在内部故障时波形比较平滑且大多数 则对于硬件的要求较高，因此需要寻找新的方法判 采样时刻总有当前时刻与半周前对应时刻的小波系 别励磁涌流和内部故障。 数符号相反、大小大致相等，而励磁涌流的小波系数 小波分析作为一个优秀的信号处理工具，在 电 绝大部分时刻不满足这一点。 力系统中有着广泛的应用前景，其 中一个突出领域 文献 1【利用改进递归小波变换对 电流波形进 就是在微机保护中的应用。小波分析有对故障信号 行处理，并使用小波变换结果的能量值与原始电流 奇异性进行检测的能力，这对提高轻微故障时的保 波形的能量值之 比作为判据 ，仿真结果表明这一判 护启动能力和灵敏度 ，是极为有利的。小波分析的 据能够很好地区分励磁涌流和故障电流，然而 由于 多分辨率特性能将信号分解到各子频带，可用于数 文献 ¨中所采用的小波算法计算量较大，且要求有 字滤波、电能质量检测等许多方面，另外小波分析能 很高的采样率，这使得它很难在使用普通单片机所 够充分利用信号的暂态信息，可望在暂态保护领域 构成的微机保护装置中得到应用 。 得到较好的应用。小波分析具有 良好的时频局部化 文献 ¨对变压器 CT的二次侧电流波形进行小 性能，非常适合于描述信号的高频突