【摘要】：電力系統(tǒng)由發(fā)電、變電、輸電、配電和用戶(hù)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(kāi)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(chēng)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(guò)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(lái)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(lèi)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(lèi)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(guó)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(guó)的發(fā)展需求。近年來(lái)，我國(guó)由于加快了西部大開(kāi)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(zhǎng)，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(lái)的道路還有很長(zhǎng)的一段距離。2017年，中國(guó)的年發(fā)電量為 177703 萬(wàn)千瓦，比上年末增長(zhǎng) 7.6 個(gè)百分點(diǎn)。2018 年，全國(guó)用電總量達(dá)到 68449 億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng) 8.5 個(gè)百分點(diǎn)，創(chuàng) 2012 年以來(lái)的新高。國(guó)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(xiāo)售。目前，我國(guó)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(guó)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(guó)歷年來(lái)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(lái)。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(lèi)號(hào)】：TM41;TM77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2646327