【摘要】：電力系統(tǒng)由發(fā)電、變電、輸電、配電和用戶五個有機整體組成。電力變壓器在電力系統(tǒng)中是一個至關(guān)重要的電氣元件。如果電力變壓器發(fā)生故障,就會嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運行和可靠供電。因此,為了確保電力變壓器的安全運行,不讓事故持續(xù)擴大,給電力變壓器裝設(shè)繼電保護裝置是確有必要的。差動保護的構(gòu)成原理是基于對電力變壓器各側(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行和遭受外部故障時,電力變壓器差動保護回路中存在的不平衡電流讓差動保護在不利的條件下正常工作。為了電力變壓器差動保護產(chǎn)生正確的靈敏動作得到保障,就有必要深入分析差動保護回路中不平衡電流的產(chǎn)生原因,改良電力變壓器的差動保護。本文基于小波理論,對電力變壓器的差動保護進行改進,展開了以下工作。首先,本文對電力變壓器的工作運行狀態(tài)進行了分析,全方位了解電力變壓器在不正常運行或故障運行狀態(tài)下的作用。本文論述了電力變壓器的磁飽和特性對電力變壓器勵磁涌流的識別進行了研究,包括產(chǎn)生原理、特點及其影響因素;從不同的角度對比了現(xiàn)有的勵磁涌流識別方法。對二次諧波、間斷角原理、波形對稱原理、小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等典型方法進行了分析與評價,研究了電力變壓器差動保護的基本原理以及防止電力變壓器差動保護誤動的措施。其次,通過分析勵磁涌流特性,判斷其與故障電流的差異,運用MATLAB軟件為勵磁涌流和故障電流分別搭建變壓器仿真模型,對變壓器的各種狀態(tài)進行了仿真分析。根據(jù)小波強大的時頻局部處理能力,對小波變換理論進行了分析,對勵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磁涌流的狀態(tài),同時能為進一步研究提供了數(shù)據(jù)支撐。最后,本文提出了基于小波變換理論來改進電力變壓器差動保護的方法。對各種電流進行小波變換后的高頻分量的小波系數(shù)特征進行分析,使用基于極限學(xué)習(xí)機的分類算法對勵磁電流進行識別。仿真結(jié)果表明,該識別提出的分類算法收斂速度快,識別精確。
【圖文】：

伴隨著科研水平的不斷提高與進步，以及網(wǎng)絡(luò)時代爆炸性信息的今天，，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動化技術(shù)也日趨成熟，使得在各個工業(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化的道路。我國特有的能源產(chǎn)地與經(jīng)濟發(fā)展較快的地域相距甚遠，發(fā)展高電壓等級的輸電網(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)部需求不斷擴大，基礎(chǔ)建設(shè)以及工業(yè)發(fā)展必然帶動著用電量的增長，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 個百分點。2018 年，全國用電總量達到 68449 億千瓦時，同比增長 8.5 個百分點，創(chuàng) 2012 年以來的新高。國家電網(wǎng)公司計劃 2019 年共投資 5909 億元，投資電網(wǎng) 5126 億元，完成45000 億千瓦時的電力銷售。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)擁有較為完善的運行體系，在世界上處于領(lǐng)先地位。我國歷年來的裝機容量統(tǒng)計圖如下圖 1-1 所示。

基于改進小波理論的變壓器差動保護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磁涌流仿真及其分析3.2.1 三相雙繞組電力變壓器的勵磁涌流仿真根 據(jù) 電 力 系 統(tǒng) 的 運 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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM41;TM77

【參考文獻】

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本文編號：2646327