電力變壓器內(nèi)部故障計(jì)算及新型保護(hù)研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大,超高壓大容量電力變壓器不斷投入運(yùn)行,它的安全運(yùn)行直接影響到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,現(xiàn)場對其主保護(hù)提出了更高的要求,完善現(xiàn)有差動(dòng)保護(hù)方案和開發(fā)應(yīng)用新型主保護(hù)具有十分重要的意義,而變壓器內(nèi)部故障仿真又是揭示內(nèi)部故障規(guī)律提高保護(hù)性能的必要手段。本文針對目前變壓器仿真和保護(hù)相關(guān)研究中仍存在的一些關(guān)鍵問題展開工作,并提出了相應(yīng)的解決措施。論文的主要內(nèi)容和研究成果包括:
　　 深入研究了利用有限元方法進(jìn)行變壓器磁場計(jì)

2、算過程,提出了新型的自適應(yīng)單元?jiǎng)澐址椒ê妥儔浩骼@組漏電感參數(shù)計(jì)算方法,利用VC++程序封裝有限元分析過程,開發(fā)模型參數(shù)計(jì)算平臺,極大地提高了計(jì)算的效率和精度。與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較結(jié)果說明了本方法的正確性和可行性。
　　 提出了新的勵(lì)磁涌流識別方法。深入研究了不同運(yùn)行狀態(tài)下差動(dòng)電流相位關(guān)系和在時(shí)域、采樣空間中的分布特征。基于Park矢量模頻率特征的識別方法利用Park矢量模中二次諧波含量反應(yīng)三相差動(dòng)電流的相對相位關(guān)系,該方法計(jì)算量小,

3、物理意義明確,不受非故障相影響;基于波形時(shí)域分布特征的識別方法利用直方圖技術(shù)提取勵(lì)磁涌流的諸如間斷、尖頂?shù)染植刻卣?不受對稱性涌流的影響,具有很好的識別效果;基于采樣空間分布特征的勵(lì)磁涌流識別方法通過空間變換技術(shù)獲取最佳識別子空間,可以最大程度地保證識別的可靠性和靈敏性。
　　 提出勵(lì)磁涌流變權(quán)綜合識別方法。在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上提出了利用2可加測度定量分析判據(jù)交互性的方法,并將其作為選取最優(yōu)判據(jù)組合、確定判據(jù)常權(quán)的依據(jù),根據(jù)勵(lì)磁涌

4、流隸屬函數(shù)的特點(diǎn)構(gòu)造了新的狀態(tài)變權(quán)向量函數(shù),使判據(jù)權(quán)重綜合體現(xiàn)了判據(jù)的全局重要性和在特定狀態(tài)下的相對重要性,避免了權(quán)重固定可能造成的性能下降問題。
　　 提出了新的變壓器△側(cè)繞組電流計(jì)算方法。分析了空載合閘過程中Y側(cè)零序電流和△側(cè)繞組環(huán)流間的相似關(guān)系,通過分析擬合勵(lì)磁電流相似度的大小確定二者間的比例系數(shù),該方法無需知道變壓器繞組參數(shù),不用控制變壓器空載合閘過程,具有很高的計(jì)算精度。
　　 提出兩種新型變壓器繞組參數(shù)在線辨

5、識方法。利用變壓器回路方程構(gòu)造繞組參數(shù)辨識模型,基于UD分解的最小二乘辨識方法在繞組電流可得的前提下能快速得到穩(wěn)定的結(jié)果,數(shù)值穩(wěn)定性高,基于現(xiàn)代內(nèi)點(diǎn)法的非線性辨識方法無需測量△側(cè)繞組電流,僅利用負(fù)荷數(shù)據(jù)即可得到高精度的計(jì)算結(jié)果,易于應(yīng)用。
　　 提出了兩種新型基于回路方程的變壓器主保護(hù)?；趶V義基波功率的新型變壓器保護(hù)突出了回路方程中差電壓、電流間的相位特征,不受變壓器鐵損、銅損的影響,無需知道變壓器各側(cè)漏阻抗參數(shù),與回路方程差