专利名称：一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法
技术领域：
本发明属于电力系统主设备继电保护技术领域，尤其涉及一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法。
背景技术：
在双极直流输电中，通常采用YnDII连接的换流变压器，换流变压器是直流输电系统中最重要的电气设备之一。为了保护换流变压器，采用了很多保护，对于每个换流变压器，均以差动保护为主保护，并配以二次谐波制动判据，同时在系统侧配以大差保护， 结合二次谐波判据防止大差保护的误动。若两换流变压器因出厂试验而导致剩磁极性不同时，当第一次为换流变压器充电时，在两个换流变压器中产生的励磁涌流的相位相差会很大，导致在系统侧合成的涌流对称性很高，近似正弦波，致使差流的二次谐波含量较低，谐波制动判据不能有效的制动差动保护，导致误动的发生。针对目前还没有有效的直流输电换流变压器励磁涌流的检测判据及相应差动保护防误动措施，本发明利用各换流变压器相电流波形系数判别变压器励磁涌流尤其是系统侧对称性涌流，提高变压器差动保护的防误动能力。
发明内容
针对上述背景技术中提到的现有技术中没有有效检测直流输电换流变压器励磁涌流的方法的不足，本发明提出了一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法。本发明的技术方案是，一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法，其特征是所述鉴别方法包括以下步骤步骤1.测量换流变压器的原边相电流和副边相电流、系统侧相电流；步骤2.记原边相电流和副边相电流的差流为第一差流，记系统侧相电流和副边相电流的差流为第二差流；步骤3.若第一差流或第二差流不满足纵差保护条件，则返回步骤1 ；，若第一差流和第二差流满足差动保护条件，则进入步骤4 ；步骤4.计算原边电流在测量周期Ts内的最大值imax和最小值imin，并选取两者的绝对值小的值为ip.min，以ip.min所在时刻为中心，前后四分之一测量周期！；为间隔各取一点，则两点之间的区域为原边电流的广义非饱和区；步骤5.若IimaxMimin彡0，则广义非饱和区内的电流负向偏置，求取该区域内的最大值为ip max ；若I imax卜Iiminl < 0，则广义非饱和区内的电流正向偏置，求取该区域内的最小值为ip min ；步骤6.将广义非饱和区内的电流和ip max或ip min做差，并取差值为虚拟电流
步骤7.求取虚拟电流i的极值iip，并记极值时刻为j，计算预测电流ii步骤8.由预测电流ii计算广义非饱和区内的波形系数R ；步骤9.判断波形系数R和设定阈值Rth的大小若R < Rth,则为短路故障；若R ≥ Rth,则为励磁涌流。所述测量周期Ts为20毫秒。所述预测电流ii的计算公式为
权利要求
1.一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法，其特征是所述鉴别方法包括以下步骤步骤1.测量换流变压器的原边相电流和副边相电流、系统侧相电流； 步骤2.记原边相电流和副边相电流的差流为第一差流，记系统侧相电流和副边相电流的差流为第二差流；步骤3.若第一差流或第二差流不满足纵差保护条件，则返回步骤1 ；，若第一差流和第二差流满足差动保护条件，则进入步骤4 ；步骤4.计算原边电流在测量周期Ts内的最大值imax和最小值imin，并选取两者的绝对值小的值为ip.min，以ip.min所在时刻为中心，前后四分之一测量周期Ts为间隔各取一点，则两点之间的区域为原边电流的广义非饱和区；步骤5.若I imax卜I imin I彡0，则广义非饱和区内的电流负向偏置，求取该区域内的最大值为ip max ；若I imax卜Iiminl < 0，则广义非饱和区内的电流正向偏置，求取该区域内的最小值为 ip min ；步骤6.将广义非饱和区内的电流和ip max或ip min做差，并取差值为虚拟电流i ； 步骤7.求取虚拟电流i的极值iip，并记极值时刻为j，计算预测电流ii ； 步骤8.由预测电流ii计算广义非饱和区内的波形系数R ； 步骤9.判断波形系数R和设定阈值Rth的大小 gR<Rth，则为短路故障； 若R彡Rth，则为励磁涌流。
2.根据权利要求1所述一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法，其特征是所述测量周期Ts为20毫秒。
3.根据权利要求1所述一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法，其特征是所述预测电流ii的计算公式为... .,In1 2π . N τ .N Uk = iw * sm(—k--j) ,k = j--,L j +一k ιρ N N44其中iik为预测电流ii的第k个扫描周期时刻值； N为每个扫描周期内的采样点数。
4.根据权利要求3所述一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法，其特征是所述 N 为 24。
5.根据权利要求1所述一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法，其特征是所述波形系数R的计算公式为
6.根据权利要求1所述一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法，其特征是所述阈值Rth的取值为Rth = 0. 15。
全文摘要
本发明公开了电力系统主设备继电保护技术领域中的一种直流输电换流变压器励磁涌流的鉴别方法。该方法利用换流变压器相电流的波形系数鉴别换流变压器励磁涌流，尤其是第一次为换流变压器充电时在系统侧产生的对称性励磁涌流。该方法较二次谐波比励磁涌流闭锁判据在识别励磁涌流尤其是系统侧对称性涌流方面、鉴别小匝间短路情况具有可靠性高的特点。
文档编号G01R19/165GK102156216SQ201110064800
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者冯存亮, 毕大强 申请人:清华大学