电力变压器保护使用S -变换复杂的窗口和模式识别方法.doc

电力变压器保护使用S -变换复杂的窗口和模式识别方法 S.R. Samantaray, B.K. Panigrahi, P.K. Dash and G. Panda 摘要：对电力变压器使用S -变换与复杂的保护新方法窗口区分浪涌电流和内部故障提出。S -变换与复杂的窗口，是浪涌和瞬态电流过程中提取的采样模式S-变换是一种平稳提供资料进行分析的强大工具瞬态电流时间和频域的光谱能量计算涌流和内部故障能源指数是发现了区分磁化浪涌电流和内部故障。仿真结果和取得的成果用实时数据在实验室环境变压器表明了该方法的1简介电力变压器在任何网络中重要作用所以这是非常重要的避免任何误动跳闸，并通过提供虚假的中继系统大型电力变压器的保护是电力系统继电保护非常具有挑战性的工作。浪涌电流的现象在电力变压器也已认识多年，重要方面是抑制一种谐波差动继电器。浪涌电流包含一个内部故障比较大的二次谐波。有时候，二次谐波也可能电力变压器内部产生故障这可能是由于柯伦互感器（CT）的饱和度和分布电容长输电线路，保证电力变压器连接在某些情况下，二次谐波在内部故障电流的大小可以接近或高于目前的磁化的浪涌电流。此外，在磁化浪涌电流的二次谐波成分往往是相对的，现代电力变压器设计改进小因此，普遍采用基于差动保护限制二次谐波将面临区分励磁涌流和内部故障的困难。因此，改进技术的是需要区浪涌电流和内部故障。由于两个浪涌电流和内部故障的信号平稳，最重要的要求是提取信号特征。对于特征提取傅里叶变换（STFT），离散小波变换（DWT）已被广泛使用详细系数的变化，区分磁化涌流和故障一个迭代过程，高频瞬态低频组件，包括第二，第三在第五谐波成分磁化浪涌或故障。因此，一个频带小波分解系数反映了在所有频段信号元件的整体效果，而不是具体的基波和谐波的。分解滤波器阶的频率特性也不理想，受到泄漏效应，信号频率接近频带的边缘。因此更适合信号处理技术被认为是这个文件的确认变压器的电流信号模式。S -变换是可逆的时频谱定位技术，结合小波变换和STFT元素S -变换使用一个窗口，其宽度为分析提供了一个与频率相关的决议频率。 S变换是连续小波变换与相位校正。它产生一个相对带宽恒定小波，一直与傅立叶频谱直接的。S变换一个优点是它提供多分辨分析，同时保留了每个频率绝对阶段这导致了其探测非平稳信号的应用。此外，S变换频率轮廓明确规定他的噪声电平信号。在此，提出了一种新的识别使用S -变换的复杂窗口提出了区分涌流和故障电流。S-变换乘以正弦和傅立叶正弦真正的窗口，得到了时不变的频率，S变换解决波形的问题可以通过使用一个用户设计的复杂复高斯窗口克服不适当相函数相位调制函数的傅里叶频率正弦提供更好的时间频率时间序列定位。这意味着，如果时间序列包含特定波形是在各种规模预期，那么复杂的高斯窗口可以提供更好的时频，珍贵的原始信号当故障变压器二次侧发生时，瞬时电流电流互感器在各自的变压器两侧此外浪涌电流以同样的方式。检后的信号，S变换处理信号样本进行检测和识别功能。该光谱能量的浪涌电流和故障电流在不同的等高线计算的S变换输出矩阵。从光谱能量，能源指数的计算和故障之间的浪涌电流和继电器约束。2架S -变换复杂窗口在广义S-变换的定义为 其中w和pS-变换表示该参数设置，确定的形状和窗口的作用另（1）利用傅立叶变换可以出 A和F在上述表达式中的变量具有相同的单位对于S变换收敛到傅立叶变换的H（） 对于W到为S -变换，下面的条件必须得到满足 其中A和F是振幅和相位 由于A和相位角的S – 是已知的转换输出振幅，瞬时频率F可以被定义为时间的导数 S -变换提供了最好的本地化频谱分析功能，与该信号的时间序列匹配的形状。复杂的高斯窗作为预因子p的定义为 其中参数S控制相位调制的程度。时，瞬时频率变为 离散S变换是在频域采样（2）取得 其中T是采样间隔，采样点的数量和j的离散时间指标。 m和n是离散的频率。 其中p是指 k是离散时间指标。 3系统研究仿真研究已经做了，包括500千伏/ 220千伏变压器如图1的MVA和1000兆伏安发电机系统。该发电机的X / R值是10。初级绕组的电压，R（下浦）和L（浦）分别是500千伏，0.003和0.09，二次侧电压，（浦）和L（浦）分别是220千伏，0.003和0.09，。另外100兆伏安模拟与其他参数保持不变DD绕组配置是采取广泛的SRM的研究已经为浪涌电流和不同的内部故障和无负载作出考虑。创建故障绕组对地，绕组对绕组无负荷。采样率是50赫兹频率1.0千赫。一个周期包含20个样本。一个周期浪涌和故障数据进行了处理，通过S -变换的话，光谱能量层次。仿真模型，利用Matlab，Simulink软件。为了研究在嘈杂的条件下，信噪比高达20dB的随机噪声性能被添加差分电流信号。这里所负荷为100兆瓦和80 兆瓦