适用于海上风电低频变压器的保护方法研究

摘要

针对柔性低频输电系统中的变压器差动电流波形畸变导致传统二次谐波制动原理失效的问题。提出一种基于经验模态分解(EMD)与时域投影面积的低频变压器保护新方法。该方法首先利用EMD将差动电流自适应分解为一系列本征模态函数(IMF)及残余分量；随后计算各IMF分量的时域投影面积，构建故障识别特征量；最后结合理论分析设定判据阈值，实现励磁涌流与区内故障电流的准确识别。基于PSCAD/EMTDC搭建海上风电柔性低频输电系统模型并开展仿真验证。结果表明：所提方法在故障后60 ms内即可完成准确识别，可靠性明显优于传统方法。在0°～90°不同合闸角，3%、5%、7%典型谐波畸变率及20、25、30 dB高斯白噪声等干扰条件下均未出现误判。提出的方法有效克服了传统方法的缺陷，具有较强的鲁棒性，为海上低频输电系统变压器保护提供了一种可行的方法。

关键词

柔性低频输电系统 / 低频变压器保护 / 励磁涌流 / 经验模态分解 / 时域投影

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52577138); 陕西省自然科学基金资助项目(2024JC-YBMS-792); 国家电网有限公司总部科技项目(520940200060)