[发明专利]基于离散Fréchet距离算法的变压器励磁涌流识别方法

说明书

基于离散Fréchet距离算法的变压器励磁涌流识别方法，每周波N点，通过采集变压器差动保护两侧电流互感器二次电流，形成差流信号序列I；判别差流信号序列I的值是否超过差动保护启动元件的整定值，若超过，则启动本发明所提判据进行故障差流和励磁涌流的判别；以1/2周波数据窗对采集的差流序列进行极值判断，若低于极值门槛，则认为其为涌流，闭锁保护；若高于极值门槛，则以该极值为标准进行归一化处理，并同步生成幅值为1的标准正弦波序列；将归一化后的差流序列I’以及标准正弦波序列I_s作为离散曲线的点进行离散Fréchet距离计算，得到距离值F，将F值与设定的门槛值F_set进行比较，低于该门槛值，保护动作；高于该门槛值则闭锁保护。本发明方法能对故障、涌流、包括对称性涌流的波形曲线与标准正弦波曲线的相似性进行识别，保证变压器差动保护正确动作。

技术领域

本发明一种基于离散Fréchet距离算法的变压器励磁涌流识别方法，涉及变压器差动保护领域。

背景技术

差动保护的理论依据是基尔霍夫电流定律，由于差动保护本身具备很好的选择性和灵敏度等优点，较适用于电力变压器。然而，据资料统计，电力变压器中的差动保护具有很高的误动作率，追其原因，最直接也是极其重要的是由于变压器在投运过程中产生的励磁涌流而引发的误动。

二次谐波制动和间断角原理属于传统的辨识方法。这两种方法在实际应用中存在缺陷：例如在差动电流为对称性涌流时，其二次谐波含量较低，会导致二次谐波制动判据失效而差动保护误动；在变压器带高阻内部故障空载合闸时，差流中除故障电流外含有明显励磁涌流，会增大二次谐波含量，导致二次谐波制动判据误闭锁差动保护。当电流互感器出现饱和的情况时，会引起电流互感器二次侧的波形畸变，这会影响到间断角原理的判断，容易造成差动保护误动或拒动，且对于闭锁角的整定值也有较高要求。其他传统的励磁涌流判据也存在类似局限性。

近年来国内外研究人员已提出了许多新方法。但是，这些方法或对硬件要求高导致在工程中实现困难，或需获取电压量造成接线复杂，或在实际工程中识别准确率不高，或者存在其它原因，终究未能彻底解决励磁涌流的识别问题。目前，依然需要不断革新技术来有效识别励磁涌流，提高变压器保护的动作正确率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于离散Fréchet距离算法的变压器励磁涌流识别方法，该方法利用Fréchet距离较强的曲线相似性识别能力，对变压器故障以及涌流情况波形曲线特征进行判断，以保证变压器差动保护的正确动作。

本发明所采用的技术方案是：

基于离散Fréchet距离算法的变压器励磁涌流识别方法，包括以下步骤：

步骤1：在一定的采样率下对变压器差动保护两侧电流互感器二次电流进行采集，并形成差流序列I，按每周波N点，则差流信号序列I＝{I(1),I(2),…I(i),…I(N)},i＝1,2,…N；

步骤2：判别步骤1中差流信号序列I的值是否超过差动保护启动元件的整定值，若超过，则启动本发明所提判据进行故障差流和励磁涌流的判别；

步骤3：以1/2周波数据窗对差流信号的极值进行判断，若极值小于门槛值，则闭锁保护；若大于门槛值，则以该极值为基准，将差流序列进行归一化处理，使得差流序列极值大小为1，其基本方式为：选取1/2周波的差流序列极值I_m，对差流序列进行归一化计算，形成归一化的差流序列同时通过判断该极值为极大值还是极小值，同步生成幅值为1的标准正弦波序列I_s，i＝1,2,…N/2，且两序列极值相对应；