含电力变压器与相角调节器的互联系统中内部故障与其他暂态的判别
信号处理
2025-01-03 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
本研究解决了含相角调节器(PAR)和电力变压器的 5 母线互联系统中内部故障的准确检测与暂态分类问题。该分析可防止差动用继电器在除故障外的暂态(包括励磁涌流、 sympathetic 涌流、带 CT 饱和的外部故障、电容投切、非线性负荷投切和铁磁谐振)情况下误动作。采用梯度提升分类器(GBC)基于变化检测器记录的 1.5 个周期的三相差动电流来区分内部故障与暂态扰动。在检测到内部故障后，使用 GBC 定位故障单元(电力变压器、PAR 串联单元或励磁单元)并识别故障类型。若检测到暂态扰动，另由 GBC 将其分类为六类暂态扰动。使用信息增益获得的五个最相关的频域和时域特征来训练和测试分类器。所提算法区分内部故障与其他暂态的平衡准确率为 99.95%。故障变压器单元的准确定位平衡准确率为 99.5%，不同暂态扰动的识别平衡准确率为 99.3%。此外，该方案的可靠性针对所涉变压器的不同额定值与接线方式、CT 饱和以及信号中的噪声水平进行了验证。这些 GBC 分类器可与常规差动用继电器协同工作，并对其动作提供监督控制。PSCAD/EMTDC 软件用于暂态仿真，并构建双绕组和三绕组变压器模型以产生包括匝间和绕组间故障的内部故障。
引用
@article{arxiv.2004.06003,
title = {Discrimination of Internal Faults and Other Transients in an Interconnected System with Power Transformers and Phase Angle Regulators},
author = {Pallav Kumar Bera and Can Isik and Vajendra Kumar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.06003},
year = {2025}
}