畢業(yè)設(shè)計(論文)-基于小波的變壓器勵磁涌流識別研究

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1、基于小波的變壓器勵磁涌流識別研究基于小波的變壓器勵磁涌流識別研究摘要本文基于勵磁涌流波形畸變嚴重,會出現(xiàn)尖頂波的特征,而故障電流基本保持基頻正弦波特征的思想,提出了一種利用HHT的EMD分解來識別變壓器勵磁涌流的新方法,該方法利用EMD將數(shù)據(jù)分解成有限個IMF,定義并計算各個IMF在X軸上的投影面積—,SIMF的比重系數(shù)—及最大—。在比較勵磁涌流和故障電流不同特點的基礎(chǔ)上,提出了一種變壓器勵磁涌流識別的新方法。從理論分析上來說該方法能夠正確區(qū)分勵磁涌流及故障電流,其判斷時間約20MS,實現(xiàn)方便,不受

2、非周期分量等影響。關(guān)鍵詞:勵磁涌流;變壓器保護;HHT;EMD;IMFII基于小波的變壓器勵磁涌流識別研究THEDISCRIMINATIONOFINRUSHCURRENTFROMINTERNALFAULTOFPOWERTRANSFORMERBASEDONEMDABSTRACTThemethodisbasedonthatthewaveformoftheinrushdistortsseriously,whilethefaultcurrentnearlykeepssinusoid.Thecomplicat

3、edsignalcanbedecomposedintoafiniteintrinsicmodefunctions(IMF)bytheEMD,thendefineandcomputetheprojectionareaonX-axisofeachIMF—,thespecificgravityofSIMF—,andthemaximumof—.Wecangetanewschemeoftransformer-protectionbasedoncomparingthedifferencebetweeninrus

4、handfaultcurrent.Theoreticalanalysisshowthatthemethodcanpreciselydiscriminateinrushandfaultcurrent,faultclearancetimeisabout20ms.Moreover,itisconvenienttoachieveandhardlybeaffectbynot-periodiccomponent.KEYWORDS:inrushcurrent,transformerprotection,HHT,E

5、MD,IMFII基于小波的變壓器勵磁涌流識別研究目錄摘要IABSTRACTII1變壓器保護原理概述11.1變壓器保護問題的提出11.2變壓器縱差動保護及其發(fā)展21.3變壓器保護目前常用的方法概述32現(xiàn)階段主要的信號處理方法及EMD分解簡介72.1傅立葉變換(FT)和短時傅立葉變換(STFT)82.1.1傅立葉變換(FT)82.1.2短時傅里葉變換(STFT)102.2小波變換[31]112.3經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解132.3.1EMD的提出及原理132.3.2本征模函數(shù)142.3.3EMD方法的分解過程152

6、.3.4HILBERT譜和邊際譜162.4希爾伯特黃變換的一些特點的說明173希爾伯特黃變換中存在的不足193.1EMD算法中存在的問題193.1.1采樣頻率問題193.1.2終止準(zhǔn)則問題193.1.3端點值處理問題213.1.4曲線擬合問題223.2希爾伯特黃變換的局限性233.2.1HHT法在微弱信號處理中的局限性233.2.2HHT法在小頻率比混合信號處理中的局限性234基于EMD的變壓器保護新原理244.1基本原理244.2具體實現(xiàn)方法及保護判據(jù)264.2.1EMD分解相關(guān)問題26基于小波的

7、變壓器勵磁涌流識別研究4.2.2主導(dǎo)IMF尋找方案274.2.3保護判據(jù)274.3實驗電路圖及波形284.3.1變壓器勵磁涌流實驗284.3.2實驗所得波形28結(jié)論31致謝32參考文獻33基于小波的變壓器勵磁涌流識別研究1變壓器保護原理概述1.1變壓器保護問題的提出隨著我國經(jīng)濟建設(shè)和電力工業(yè)的迅速發(fā)展,電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了巨大變化,電力系統(tǒng)變的越來越龐大,也越來越復(fù)雜。大電網(wǎng)有著十分復(fù)雜的內(nèi)部聯(lián)系,系統(tǒng)發(fā)生故障時,如果處理不當(dāng),局部的小故障有可能波及全網(wǎng),釀成全局性的停電大事故,造成巨大的經(jīng)濟損失

8、和不良的社會影響。大電網(wǎng)的復(fù)雜性使故障情況變的愈加復(fù)雜,這對電力系統(tǒng)故障分析提出了新的挑戰(zhàn),對繼電保護技術(shù)也提出了更高要求。電力變壓器是電力系統(tǒng)中極其重要的電氣設(shè)備,它的安全運行與否直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能否連續(xù)穩(wěn)定的工作,特別是變壓器本身造價昂貴,一旦因故障而遭到破壞,其檢修難度大,檢修時間長,經(jīng)濟損失和社會影響大,必將會對供電的可靠性和系統(tǒng)的正常運行帶來嚴重影響。因此,必須根據(jù)變壓器的容量和重要程度考慮裝設(shè)性能良好、工作可靠的繼電保護裝置。隨著近年來電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大

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