基于小波变换的变压器保护装置的研究

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1、电子质量(2013第09期)基于小波变换的变压器保护装置的研究基于小波变换的变压器保护装置的研究TheResearchofTransformerProtectionBasedonWaveletTransfoF1TI王志文，公茂法，李岚冰，刘涛，苏彦平，张言攀(山东科技大学信息与电气工程学院，山东青岛266590)WangZhi—wenGongMao-faLiLan-bing．LiuTao．SuYan-ping．ZhangYan-pan(Shan-dongUniversityofScienceand

2、Technology，ShandongQingdao266590)摘要：简述了变器保护的重要性，分析了电力变压器励磁涌流产生的原因，提出了基于小波变换的变压器保护方察，并简单介绍了基于FPGA的小波变换IP核的实现方法。使用FPGA实现小波变换，可以据高变压器保护的实时处理速度和精度。该设计能大大提高变压器保护的精确性、灵敏性和可靠性。关键氓；变压器l勋磁涌流；dx~；FPGA中圈分类号：T1~274文献标识码：A文章编号：1003-01o7(2o13)o9-．ooo4-o4．~rant：Thep

3、aperexpOund$瞳impoaanceofthetransformerIprotectionandan~yzesthemagnetiz-，wnginrushcurr~producecondition．Thetransformerprotectio~fschemeisestablishedor1fthebasisofwavelettransforminthispaper．Thepaperalsointroducesthe1mplernentationsofwavelettransformIP。

4、cotebasedOI3FPGA．Using}FPGAtoimplementwavelettransformtheaccuracyandreal-timedatapro-cessingⅨthet~protectionc锄bemoreefectively．Thedesigncangreatlyimprovetheaccura-cy，sensitMtyandreliabilityofthepowertransformerprotectiondevice．{KeywI．dTransformer；Inru

5、shCurrent；WaveletTransform：FPGAcI露numl~m．TP274Document∞de：AArticleID：lOO3-OlO7(20~3)09一OOO4-O40引言一侧。在正常运行状态或发生外部故障时励磁电流很小，一般不超过额定电流的1％。由于变压器的磁化曲线变压器是电力系统中十分重要的电气设备，在电力是非线性的，在正常状态或发生外部故障时，变压器运系统中起着提高电压等级以便远距离传输以及降压给行在磁化曲线的线性段，励磁阻抗很大，励磁电流的数负载供电等关键作用。变压器

6、运行的安全与否直接关系值很小。但是当变压器空载投入或者外部故障切除使电到整个电力系统的供电可靠性和系统的安全【1]。作为变压恢复时，由于铁芯中的磁通不能突变，磁通中出现了压器主保护的差动保护，为了保证其选择性和灵敏性，非周期的暂态分量，与铁芯中的剩磁共同作用使变压器就必须要能正确地识别励磁涌流和内部故障电流。小波铁芯饱和，当变压器进入饱和时，励磁电流将急剧增大，变换是一种新型的信号分析方法，在数字信号处理、通其最大数值可能达到额定电流的6～8倍，这就是励磁信技术、电力系统等很多领域得到了广泛的应用

7、。它具涌流。励磁涌流的特点如下：有良好的时频局部化特征和多分辨率分析，本文主要介(1)励磁涌流中含有大量二次谐波，并含有大量的非绍了小波变换判定励磁涌流和故障电流的算法，并使用周期分量，使涌流波形偏于时间轴的一侧。FPGA设计成专用的小波变换IP核。小波变换在信号处(2)三相变压器励磁涌流与合闸角、剩磁、饱和磁链理中能很好地满足实时性的要求，FPGA是完全的硬件以及系统阻抗、三相绕组连接方式、磁路结构等因素化、并行化编程操作，这种结构能应用于采样频率高、数有关。据量较大且要求处理速度较高的场合，大

8、大提高了系统(3)励磁涌流波形每个周期内出现间断角翻。的灵敏性和可靠性。2保护算法分析1变压器励磁涌流理论分析在变压器差动保护中，励磁电流只流经变压器的某~x,f4、波变换理论以及对变压器励磁涌流和故作者简介：王志文(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为电力系统及其自动化。4基于小波变换的变压器保护装置的研究电子质量(2013第09期)障电流的仿真分析，提出应用小波变换的特征提取方法来说明利用小波变换区分励磁涌流和故障电流的具体来判别励磁涌流和故障电流，这种方法可以有效地提取方