發(fā)布時(shí)間：2020-05-01 00:04

【摘要】：電力系統(tǒng)由發(fā)電、變電、輸電、配電和用戶五個(gè)有機(jī)整體組成。電力變壓器在電力系統(tǒng)中是一個(gè)至關(guān)重要的電氣元件。如果電力變壓器發(fā)生故障,就會(huì)嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和可靠供電。因此,為了確保電力變壓器的安全運(yùn)行,不讓事故持續(xù)擴(kuò)大,給電力變壓器裝設(shè)繼電保護(hù)裝置是確有必要的。差動(dòng)保護(hù)的構(gòu)成原理是基于對(duì)電力變壓器各側(cè)電流的大小和相位的比較,而這種比較會(huì)受到電力變壓器各側(cè)電流互感器以及諸多因素影響。電力變壓器在正常工作運(yùn)行和遭受外部故障時(shí),電力變壓器差動(dòng)保護(hù)回路中存在的不平衡電流讓差動(dòng)保護(hù)在不利的條件下正常工作。為了電力變壓器差動(dòng)保護(hù)產(chǎn)生正確的靈敏動(dòng)作得到保障,就有必要深入分析差動(dòng)保護(hù)回路中不平衡電流的產(chǎn)生原因,改良電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)。本文基于小波理論,對(duì)電力變壓器的差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行改進(jìn),展開了以下工作。首先,本文對(duì)電力變壓器的工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了分析,全方位了解電力變壓器在不正常運(yùn)行或故障運(yùn)行狀態(tài)下的作用。本文論述了電力變壓器的磁飽和特性對(duì)電力變壓器勵(lì)磁涌流的識(shí)別進(jìn)行了研究,包括產(chǎn)生原理、特點(diǎn)及其影響因素;從不同的角度對(duì)比了現(xiàn)有的勵(lì)磁涌流識(shí)別方法。對(duì)二次諧波、間斷角原理、波形對(duì)稱原理、小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等典型方法進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià),研究了電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的基本原理以及防止電力變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的措施。其次,通過分析勵(lì)磁涌流特性,判斷其與故障電流的差異,運(yùn)用MATLAB軟件為勵(lì)磁涌流和故障電流分別搭建變壓器仿真模型,對(duì)變壓器的各種狀態(tài)進(jìn)行了仿真分析。根據(jù)小波強(qiáng)大的時(shí)頻局部處理能力,對(duì)小波變換理論進(jìn)行了分析,對(duì)勵(lì)磁涌流以及各種故障電流采用db4離散小波變換。仿真分析表明,該變換能夠正確反映電力變壓器不同勵(lì)磁涌流的狀態(tài),同時(shí)能為進(jìn)一步研究提供了數(shù)據(jù)支撐。最后,本文提出了基于小波變換理論來改進(jìn)電力變壓器差動(dòng)保護(hù)的方法。對(duì)各種電流進(jìn)行小波變換后的高頻分量的小波系數(shù)特征進(jìn)行分析,使用基于極限學(xué)習(xí)機(jī)的分類算法對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行識(shí)別。仿真結(jié)果表明,該識(shí)別提出的分類算法收斂速度快,識(shí)別精確。
【圖文】：

伴隨著科研水平的不斷提高與進(jìn)步，以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)代爆炸性信息的今天，，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)也日趨成熟，使得在各個(gè)工業(yè)以及生活領(lǐng)域，都朝信息化、智能化等方向滲透，而電力系統(tǒng)的發(fā)展也走向了智能化和自動(dòng)化的道路。我國特有的能源產(chǎn)地與經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的地域相距甚遠(yuǎn)，發(fā)展高電壓等級(jí)的輸電網(wǎng)絡(luò)符合我國的發(fā)展需求。近年來，我國由于加快了西部大開發(fā)的步伐，導(dǎo)致內(nèi)部需求不斷擴(kuò)大，基礎(chǔ)建設(shè)以及工業(yè)發(fā)展必然帶動(dòng)著用電量的增長，給電力系統(tǒng)的發(fā)展也提出了更高的要求，使得電力系統(tǒng)工業(yè)化未來的道路還有很長的一段距離。2017年，中國的年發(fā)電量為 177703 萬千瓦，比上年末增長 7.6 個(gè)百分點(diǎn)。2018 年，全國用電總量達(dá)到 68449 億千瓦時(shí)，同比增長 8.5 個(gè)百分點(diǎn)，創(chuàng) 2012 年以來的新高。國家電網(wǎng)公司計(jì)劃 2019 年共投資 5909 億元，投資電網(wǎng) 5126 億元，完成45000 億千瓦時(shí)的電力銷售。目前，我國已建立起了世界上規(guī)模最大的電力網(wǎng)絡(luò)，并且制訂了統(tǒng)一的電力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了各區(qū)域的電力網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)[1]。在大電網(wǎng)和高電壓領(lǐng)域中，中國已經(jīng)擁有較為完善的運(yùn)行體系，在世界上處于領(lǐng)先地位。我國歷年來的裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)圖如下圖 1-1 所示。

基于改進(jìn)小波理論的變壓器差動(dòng)保護(hù)壓繞組的電阻和電感分別是 0.002、0.08，電力變壓器采用 YDn11 接線方式。3.2 三相雙繞組電力變壓器勵(lì)磁涌流仿真及其分析3.2.1 三相雙繞組電力變壓器的勵(lì)磁涌流仿真根 據(jù) 電 力 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 結(jié) 構(gòu) 以 及 電 力 變 壓 器 的 工 作 環(huán) 境 ， 在MATLAB2018a/Simulink 環(huán)境中使用 Simscape 中的 Power Systems 工具箱，將電力變壓器的勵(lì)磁涌流仿真模型搭建出來。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM41;TM77

【參考文獻(xiàn)】

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1 凌光;蘇斌;;一種基于差流波形特征的勵(lì)磁涌流識(shí)別方法[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年06期

2 何首賢;孫晨祺;;電力變壓器故障分析及診斷技術(shù)研究[J];農(nóng)村電氣化;2015年01期

3 傅偉;趙莉華;梁勇;何祥龍;牛中偉;;多臺(tái)變壓器空載合閘勵(lì)磁涌流及其抑制方案的研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年01期

4 繆玉生;肖虎;;繼電保護(hù)技術(shù)在變壓器故障解決中的應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2014年35期

5 劉飛霞;成志威;趙雨晴;;基于小波變換的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法[J];電力科學(xué)與工程;2014年03期

6 許行;楊旭紅;盧棟青;張國鐸;劉永曉;;基于遺傳概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年16期

7 田有文;王睿;;基于小波變換的變壓器勵(lì)磁涌流識(shí)別方法[J];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

8 王攀;;試論電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)[J];機(jī)電信息;2009年24期

9 季學(xué)軍;李哲;姜玉磊;王祖光;;間斷角原理微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)的研究與開發(fā)[J];江蘇電機(jī)工程;2008年06期

10 陳偉根;潘

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