基于光纤漏磁场测量的变压器磁平衡保护研究

针对变压器绕组变形、轻微匝间故障等早期故障,传统的保护方案一般难以进行有效的诊断,根据变压器绕组漏磁场变化可以灵敏地检测出绕组的早期故障,但缺乏适用于工程应用的绕组漏磁场分析的解析方法和在线测量方案。针对这些问题,该文计算了简化模型下的变压器绕组漏磁场分布,通过测量绕组上、下表面和中部的漏磁感应强度,提出故障分量磁平衡保护的整定方法和判别逻辑。最后,建立了Ansys的仿真模型和动模实验模型,验证了保护方案具有不受负荷变化及不受励磁涌流的影响,并且区内故障检测灵敏度高的优点。

基于改进过压限制器和ACDTS的混联半波长系统故障保护策略

交直流混联半波长输电系统的暂态特性与常规的混联系统存在着很大差异。当混联系统半波长沿线发生不对称故障时,直流系统会受到沿线工频过电压和过电流的冲击。文章详细分析了混联系统半波长沿线故障的传播过程,研究了故障传播耦合机理。针对直流侧过电压问题,提出了在直流母线侧加装改进过压限制器,增设辅助限压通道,分级抑制直流侧过电压,并降低单个通道的电流值,提高了系统保护的限压水平;另一方面,对于直流侧过电流问题,提出了在换流站接口端并联接入双向晶闸管,实现交流系统等效三相短接,隔离交流侧母线馈入的故障过电流,确保换流站设备及线路的安全性。最后利用仿真验证了两种保护策略的可行性。

基于参数辨识的变压器绕组变形在线监测方法

变压器绕组变形导致的内部匝间故障已经上升至事故率的首位,对电网安全性危害极大。为此,提出一种变压器绕组变形在线监测工程方法。利用以傅里叶为理论基础的动态向量模型,在保持高精度的条件下简化变压器电磁暂态模型,并讨论不同运行状态下模型参数辨识解的个数。当变压器空载合闸时辨识出绕组电阻参数,在变压器稳态运行时利用已辨识出的电阻参数修改参数辨识模型,并辨识漏感参数。利用绕组变形与漏电感参数之间的关系,实现对变压器绕组变形在监测。建立了变压器绕组变形的仿真模型,使用有限元方法计算变压器绕组变形的短路电感值,验证了变压器绕组在线监测方法的有效性。

特高压变压器模型漏感参数的稳态识别方法

针对变压器参数辨识算法在系统稳态运行时变压器绕组参数具有不可辨识性的特殊问题,本文提出了全新的参数辨识算法模型和基于自相关函数统计量的参数辨识结果判别标准。并使用EMTP仿真工具,依据动模实验室特高压输电系统,搭建了特高压输电系统仿真模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行时的各种运行状态,验证了在各种工况下,基于新模型的参数辨识算法都能够精确辨识出变压器绕组参数的真实值。

基于回路平衡方程和励磁电感的特高压变压器保护

谐波制动原理的变压器差动保护受谐波影响大,动作时间过长,难以满足特高压变压器保护的需求,针对此问题,提出了基于T型等效电路的特高压变压器保护方案。建立变压器T型等效电路模型,该模型不受变压器运行状态的影响,其参数能够唯一确定,并提出基于变压器等值回路平衡方程判据和等效励磁电感判据的保护方案。使用Matlab仿真工具,依据中国第一条特高压输电线路的系统参数搭建了特高压输电模型,分别仿真了特高压变压器空载投入、区外故障、区内故障和正常运行的各种工况,验证了所提出的保护方案在特高压输电系统中运用的可行性。该保护方案不受励磁涌流的影响、动作速度快、灵敏度高。

基于支持向量机和有限元分析的变压器绕组变形分类方法

电力变压器绕组变形导致内部匝间故障的事故率已升至首位,成为影响变压器安全稳定运行的重要因素。变压器运行过程中绕组变形导致绕组漏磁场发生变化,进而引起漏感参数发生变化。该文根据这一基本特征,研究绕组参数和变形程度之间的关系,利用有限元模型计算变压器的磁场能量和电感参数,采用工程计算法对该模型的正确性进行校验,继而提出利用支持向量机模型对绕组变形进行分类,并通过优化的网格搜索法对参数进行优化。仿真结果表明,所提方法具有较高的分类准确度,适用于变压器绕组变形的在线监测。

基于小矢量技术的快速差动电流速断保护

针对电流互感器饱和对差动电流速断保护元件造成影响的问题,提出了一种基于小矢量算法的快速差动电流速断保护方案,该保护方案能快速完成故障检测。研究了1/4周期数据窗的小矢量算法实部、虚部与全周期傅里叶算法实部、虚部的线性关系,推导出了2种算法的线性关系矩阵。研究了小矢量算法的幅频特性,提出快速差动电流速断保护的实现方案,通过静态模拟测试和动态模拟试验验证了该算法和保护方案的可行性。

变压器保护两种转角方式的比较

对变压器保护中的Δ→Y和Y→Δ两种补偿方式进行了研究。通过理论推导得出了两种补偿方式的算法公式。针对两种转角方法,在变压器保护中对于涌流的识别是否可以采用按相闭锁(单相闭锁单相)方案,用EMTP建模进行了大量的仿真分析。理论和仿真分析的结果证明了两种转角方式在涌流识别中的相似性。

基于多源数据融合的Alexnet神经网络大电网故障诊断

针对电网在台风、冰冻等极端条件下发生故障的诊断问题,提出利用标准遥信及广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)数据训练Alexnet模型,并应用于电网故障诊断的方案。首先利用标准故障遥信信息和WAMS数据构造Alexnet的输入图片矩阵,对Alexnet进行训练。然后对Alexnet输入图片高维特征提取方法进行分析,提出构造最优分布结构的输入图片矩阵方法,并形成故障诊断模型。最后以海南岛电网遭受台风袭击为场景,搭建仿真模型对Alexnet故障诊断模型进行验证。

故障分量比率差动对变压器轻微故障检测的研究

文章将故障分量的比率差动保护与传统比率差动保护在检测变压器内部轻微故障,如匝间短路、高阻接地短路动作灵敏度方面作了一些比较,用EMTP建立了变压器匝间短路和高阻接地的模型,并在模型的基础上进行了仿真验证,充分说明了故障分量比率差动保护在性能上的优越性。

基于变压器绕组电路-漏磁场多状态解析模型的早期故障保护

针对变压器绕组变形、轻微匝间故障等早期故障现有的保护方案难以有效的保护,该文提出了一种以漏磁场为特征量的变压器早期故障诊断方法。根据三相三柱式变压器的结构特征建立漏磁场分布模型,结合变压器状态空间方程,建立起与物理变压器保持一致的电路–漏磁场多状态解析模型。利用物理实体与多状态解析模型之间漏磁特征的差异性,可以不受励磁涌流的影响,快速、灵敏的识别复杂工况时发生的轻微匝间短路和轴向绕组变形,并能够确定故障位置。

基于数字孪生模型电流动态时间规整差异度的变压器早期故障辨识

现有的早期故障辨识方法对于程度较为轻微的故障灵敏度低,且辨识方法多为离线检测。结合数字孪生技术建立了三相三柱式变压器内部无故障的孪生模型,基于动态时间规整算法提出新的故障特征量,提出早期故障保护方案。首先,利用实体设备的结构参数与实时的电气量,建立不同运行工况下的状态空间模型。然后,通过实际数据对孪生模型进行修正,使虚拟世界与物理世界实现同步,综合使用离散迭代法和Z变换法求解模型。其次,利用动态时间规整算法量化预测量与实测量的差异,以此作为故障特征量,并设计新型的故障保护方案,提高故障辨识的灵敏度。最后以三相三柱式变压器为例,通过ANSYS仿真和动模实验验证了所建模型的正确性,通过多次实验结果证实所提故障判据的有效性。

基于参数辨识的变压器微机保护

建立了变压器的线性模型，该模型无需涉及变压器铁心的非线性关系和磁滞效应。进而依据变压器在正常运行、励磁涌流以及外部故障时结构及某些参数不变，而内部故障时结构及参数会改变的原理，提出了一种基于变压器参数辨识的变压器保护方法，该方法无需鉴别励磁涌流。经仿真计算验证，该方法能有效地区分内部故障和励磁涌流、外部故障及正常运行状态。

采样值差动保护安全性及灵敏度的研究

对采用模值和制动方式的采样值差动保护的安全性及灵敏度进行研究。从相量值差动保护区内故障的最严酷条件出发,对采样值差动保护的差流门槛值和比率制动系数的灵敏度进行了分析,得出采样值差动保护在区外故障时可靠不动、区内故障时可靠动作,输入信号量在半个工频周期内满足动作判据的角度范围是90°～121°。建立了变压器匝间故障的简化仿真模型,针对变压器空投、轻微故障和区外故障工况,对采样值差动保护进行了仿真分析,验证了上述结论。所确定的S值,既能保证变压器空载合闸时保护的安全性,也能保证空投于变压器内部匝间故障时,保护有较高的灵敏度。

基于粒子群优化算法的变压器参数辨识

基于模型的变压器保护原理需要对变压器绕组参数进行精确辨识.利用双绕组变压器的参数辨识方程,使用粒子群优化算法,提出了新的参数辨识算法.消除了最小二乘法计算速度慢、计算量大的局限性,可以实现对变压器绕组参数的在线精确辨识.通过Matlab/Simulink对算法进行仿真,结果表明,该算法能够正确辨识变压器绕组电阻和漏感参数,具有较好的应用前景.

一种在线操作票专家系统

论述了一个应用于ZNFW－I微机智能防误操作系统的在线操作票专家系统的实现方式，该专家系统由实时数据库、推理机及知识库管理软件3个模块构成。提出了专家系统知识的形式化方法，知识库的面向对象的组织、管理形式，深—浅双层推理机的运用，讨论了该专家系统与微机智能防误操作系统中其它模块的集成方式。

变压器保护设计中几个问题的解决方法探讨

介绍了大型高压、超高压变压器保护设计中的若干技术问题,对大型高压、超高压变压器保护设计中一些技术问题的解决方法给出了较详细的说明和探讨。

一种新型微机防误操作报警系统

介绍了 ZNFW-Ⅰ新型微机智能防误报警系统,该系统利用人工智能、光电、单片机等技术对传统的变电站防误闭锁装置进行改造,大大提高了该装置的可靠性和自动化水平。

ZNFW—Ⅰ型微机防误操作报警系统

本文介绍了我们自行开发设计的ＺＮＦＷ－Ⅰ新型微机智能防误报警系统，该系统利用人工智能，光电，单片机等技术对传统的变电站防误闭锁装置进行改造，大大提高了该装置的可靠性和自动化水平。

考虑风机及光伏机组三状态的微电网混合储能双层容量配置模型

传统的微网在配置储能时很少考虑风机以及光伏机组的多状态运行,其配置模型不具有普适性。因此提出一种考虑风、光三状态的改进微电网混合储能容量配置双层规划模型,同时提出了引入系数和并离网系数,灵活地对不同类型的微源以及并离网进行选择和组合,使其适用性更加广泛。模型上层在容量约束内随机选取一组风、光容量初始值,建立风机以及光伏机组三状态模型;下层根据上层导入的风、光初始容量,计及可靠性计算其出力,建立微网总成本最小为目标的配置模型,利用傅里叶变换对一个周期内的缺额功率进行频谱分析,确定混合储能以及联络线出力,并将结果传到上层,利用自适应遗传算法迭代出风光容量的最优解,并求出混合储能的最优配置结果。最后采用实际微网系统进行算例分析,结果表明所建模型可同时适用微网孤岛与并网运行方式。