【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及繼電保護，具體涉及一種利用電流采樣值的變壓器故障識別方法和系統。
技術介紹
1、近年來，以風電和光伏為代表的新能源發電持續快速增長，導致電力系統中的電源結構發生深刻變化。與常規能源電源相比，新能源電源在控制策略作用下故障特性差異顯著，暫態過程復雜，故障演化機理尚不明確，常規保護的靈敏性、快速性、選擇性和可靠性受到全面挑戰，嚴重影響故障的準確識別與快速隔離。現有交流保護原理采用基于工頻相量，需要進行傅里葉變化提取工頻分量的幅值及相位信息，需要20ms的數據窗長，在此基礎進行故障位置及故障類型的判據。新能源電源的故障響應特性受控制策略影響，由于控制策略響應速度快(小于10ms)，新能源電源提供的短路電流中的工頻分量被快速抑制，現有交流保護受限于固定的數據窗長度，難以快速提取的故障特征。現有交流保護原理主要以工頻電氣量為基礎，而高比例新能源系統發生故障后受新能源控制系統影響，故障電氣量中工頻量占比大幅下降，各類諧波含量大，頻率成分豐富，導致現有交流保護原理靈敏度降低，嚴重情況下甚至保護失效。
2、目前提出的基于暫態量的保護原理主要采用行波的波頭特征或頻域上不同頻段的暫態能量進行故障識別，但是需要采樣率高，且提取暫態分量的數學算法計算量大，保護動作性能受故障時刻，過渡電阻等多種因素制約，保護的可靠性有待進一步提升。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提供一種利用電流采樣值的變壓器故障識別方法，包括：
2、采集變壓器各側電流，根據變壓器各側
3、將各側的電流采樣值變化量折算至同一側，獲取折算后的高壓側、中壓側和低壓側的電流；
4、比較變壓器每一時刻折算后的高壓側、中壓側和低壓側電流的幅值，選取最大值；確定所述最大值對應的第一電流采樣值，將除去所述最大值后，剩余兩側的是電流采樣值之和確定為第二電流采樣值；
5、對所述第一電流采樣值和第二電流采樣值進行逐點積分，獲得第一電流采樣積分值和第二電流采樣積分值；
6、以所述第一電流采樣積分值為橫坐標，第二電流采樣積分值為縱坐標，建立采樣值二維平面，當所述第一電流采樣積分值位于二維平面的第ii象限時，判斷為變壓器外部故障；當所述第一電流采樣積分值位于二維平面的第i象限時，判斷為變壓器內部故障。
7、進一步的，根據變壓器各側電流計算各側的電流采樣值的變化量，包括：
8、各側各相電流采樣值變化量△i(t)計算公式為，
9、
10、式中，為當前時刻的高、中、低壓側相的電流采樣值，為20ms之前高、中、低壓側相的電流采樣值，n為20ms對應的采樣點數，為a、b、c。
11、進一步的，將各側的電流采樣值變化量折算至同一側，獲取折算后的高壓側、中壓側和低壓側的電流，包括：
12、將中壓側、低壓側電流采樣值變化量進行變比折算和△/y折算，歸算至高壓側，折算后的高壓側、中壓側、低壓側電流采樣值變化量分別為且
13、若中壓側與高壓側變比為km-h，中壓側為星型接線，則
14、若低壓側與高壓側變比為kl-h，低壓側為三角型接線，則
15、其中δila(t)為低壓側a相電流采樣值變化量，δilb(t)為低壓側b相電流采樣值變化量，δilc(t)為低壓側c相電流采樣值變化量，δil′a(t)為折算后的低壓側a相電流采樣值變化量，δil′b(t)為折算后的低壓側b相電流采樣值變化量，δi′lc(t)為折算后的低壓側c相電流采樣值變化量。
16、進一步的，比較變壓器每一時刻折算后的高壓側、中壓側和低壓側電流的幅值，選取最大值，包括：
17、比較變壓器各側各相每一時刻的幅值，獲取最大值
18、
19、進一步的，確定所述最大值對應的第一電流采樣值，將除去所述最大值后，剩余兩側的是電流采樣值之和確定為第二電流采樣值，包括：
20、令為電流采樣值之和，為采樣值幅值最大側對應的第一電流采樣值，令則為第二電流采樣值。
21、進一步的，對所述第一電流采樣值和第二電流采樣值進行逐點積分，獲得第一電流采樣積分值和第二電流采樣積分值，包括：
22、對進行逐點積分，可得第一電流采樣積分值和第二電流采樣積分值
23、本專利技術同時提供一種利用電流采樣值的變壓器故障識別系統，包括：
24、變化量計算模塊，用于采集變壓器各側電流，根據變壓器各側電流計算各側的電流采樣值的變化量；
25、折算模塊，用于將各側的電流采樣值變化量折算至同一側，獲取折算后的高壓側、中壓側和低壓側的電流；
26、采樣值確定模塊，用于比較變壓器每一時刻折算后的高壓側、中壓側和低壓側電流的幅值，選取最大值；確定所述最大值對應的第一電流采樣值，將除去所述最大值后，剩余兩側的是電流采樣值之和確定為第二電流采樣值；
27、積分模塊，用于對所述第一電流采樣值和第二電流采樣值進行逐點積分，獲得第一電流采樣積分值和第二電流采樣積分值；
28、故障判斷模塊，用于以所述第一電流采樣積分值為橫坐標，第二電流采樣積分值為縱坐標，建立采樣值二維平面，當所述第一電流采樣積分值位于二維平面的第ii象限時，判斷為變壓器外部故障；當所述第一電流采樣積分值位于二維平面的第i象限時，判斷為變壓器內部故障。
29、本專利技術提供的一種利用電流采樣值的變壓器故障識別方法和系統，通過對變壓器各側電流采樣值進行采集，數據處理，建立了識別變壓器故障的二維采樣值平面，內、外部故障時，電流采樣值在該平面上處于不同的象限，基于此，可準確識別變壓器內、外部故障，本方法充分利用了暫態電流中的故障時域信息，克服了新能源電源控制策略導致的故障后工頻電氣量特征畸變、弱化對保護性能的影響，提高了交流保護原理靈敏度。
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1.一種利用電流采樣值的變壓器故障識別方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據變壓器各側電流計算各側的電流采樣值的變化量，包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將各側的電流采樣值變化量折算至同一側，獲取折算后的高壓側、中壓側和低壓側的電流，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，比較變壓器每一時刻折算后的高壓側、中壓側和低壓側電流的幅值，選取最大值，包括：
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述最大值對應的第一電流采樣值，將除去所述最大值后，剩余兩側的是電流采樣值之和確定為第二電流采樣值，包括：
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述第一電流采樣值和第二電流采樣值進行逐點積分，獲得第一電流采樣積分值和第二電流采樣積分值，包括：
7.一種利用電流采樣值的變壓器故障識別系統，其特征在于，包括：
【技術特征摘要】
1.一種利用電流采樣值的變壓器故障識別方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據變壓器各側電流計算各側的電流采樣值的變化量，包括：
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將各側的電流采樣值變化量折算至同一側，獲取折算后的高壓側、中壓側和低壓側的電流，包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，比較變壓器每一時刻折算后的高壓側、中壓側和低壓側電流的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王興國，周澤昕，于溯，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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