本發(fā)明涉及電氣技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體而言，涉及一種參數(shù)辨識(shí)的方法和裝置。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)期以來(lái)，差動(dòng)保護(hù)一直是變壓器內(nèi)部故障的主保護(hù)方案，過(guò)去和現(xiàn)在有關(guān)變壓器差動(dòng)保護(hù)的研究主要集中在如何防止空載變壓器合閘時(shí)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的問(wèn)題上，已經(jīng)提出多種防止勵(lì)磁涌流引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)的措施?，F(xiàn)投入運(yùn)行的微機(jī)變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置大都是利用二次諧波判據(jù)來(lái)識(shí)別勵(lì)磁涌流。但是，由于無(wú)功補(bǔ)償用的并聯(lián)電容或超高壓長(zhǎng)輸電線分布電容的存在，使得變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很大的二次諧波。而且隨著大型變壓器鐵心飽和磁通的下降，使得勵(lì)磁涌流的二次諧波含量有時(shí)低至10％以下，這一數(shù)值低于二次諧波制動(dòng)比的常取數(shù)值15％-17％，從而導(dǎo)致變壓器差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。因此，有必要尋求新的制動(dòng)措施防止變壓器發(fā)生涌流時(shí)差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

目前，已有依據(jù)變壓器在正常運(yùn)行、勵(lì)磁涌流以及外部故障時(shí)其結(jié)構(gòu)及某些參數(shù)不變,而內(nèi)部故障時(shí)會(huì)改變的原理,提出的基于變壓器參數(shù)辨識(shí)的保護(hù)方法,該方法用最小二乘法進(jìn)行變壓器參數(shù)辨識(shí)，無(wú)需鑒別勵(lì)磁涌流。該方法能有效區(qū)分內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流、外部故障及正常運(yùn)行狀態(tài)。

考慮到用最小二乘法進(jìn)行變壓器參數(shù)辨識(shí)時(shí)參數(shù)估計(jì)容易不穩(wěn)定，遞推過(guò)程將發(fā)散，得不到準(zhǔn)確的辨識(shí)結(jié)果。

針對(duì)上述由于現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行變壓器參數(shù)辨識(shí)時(shí)產(chǎn)生的不穩(wěn)定的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種參數(shù)辨識(shí)的方法和裝置，以至少解決由于現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行變壓器參數(shù)辨識(shí)時(shí)產(chǎn)生的不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種參數(shù)辨識(shí)的方法，包括：采集變壓器兩側(cè)的輸入量；依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

可選的，輸入量包括：電壓值和電流值。

可選的，依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值包括：依據(jù)輸入量中的電壓值和電流值進(jìn)行計(jì)算，得到系數(shù)矩陣；依據(jù)變壓器的繞組參數(shù)和系數(shù)矩陣，通過(guò)平方根濾波法實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

進(jìn)一步地，可選的，依據(jù)變壓器的繞組參數(shù)和系數(shù)矩陣，通過(guò)平方根濾波法實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值包括：通過(guò)平方根濾波法中的公式群實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值，其中，公式群包括：

β_N+1＝ρ+f^T_N+1f_N+1

S_N+1＝[β_N+1]^1/2S_N

其中，θ為漏感值的參數(shù)向量，為輸入輸出觀測(cè)向量，ρ為系數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種參數(shù)辨識(shí)的裝置，包括：采集模塊，用于采集變壓器兩側(cè)的輸入量；計(jì)算模塊，用于依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

可選的，輸入量包括：電壓值和電流值。

可選的，計(jì)算模塊包括：第一計(jì)算單元，用于依據(jù)輸入量中的電壓值和電流值進(jìn)行計(jì)算，得到系數(shù)矩陣；第二計(jì)算單元，用于依據(jù)變壓器的繞組參數(shù)和系數(shù)矩陣，通過(guò)平方根濾波法實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

進(jìn)一步地，可選的，第二計(jì)算單元包括：計(jì)算子單元，用于通過(guò)平方根濾波法中的公式群實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值，其中，公式群包括：

β_N+1＝ρ+f^T_N+1f_N+1

S_N+1＝[β_N+1]^1/2S_N

其中，θ為漏感值的參數(shù)向量，為輸入輸出觀測(cè)向量，ρ為系數(shù)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)采集變壓器兩側(cè)的輸入量；依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值，達(dá)到了提升變壓器參數(shù)識(shí)別效率的目的，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定辨識(shí)變壓器參數(shù)的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了由于現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行變壓器參數(shù)辨識(shí)時(shí)產(chǎn)生的不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的參數(shù)辨識(shí)的方法的流程示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的參數(shù)辨識(shí)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

實(shí)施例一

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種參數(shù)辨識(shí)的方法實(shí)施例，需要說(shuō)明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的參數(shù)辨識(shí)的方法的流程示意圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：

步驟S102，采集變壓器兩側(cè)的輸入量；

步驟S104，依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的參數(shù)辨識(shí)的方法中，通過(guò)采集變壓器兩側(cè)的輸入量；依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值，達(dá)到了提升變壓器參數(shù)識(shí)別效率的目的，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定辨識(shí)變壓器參數(shù)的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了由于現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行變壓器參數(shù)辨識(shí)時(shí)產(chǎn)生的不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。

可選的，輸入量包括：電壓值和電流值。

可選的，步驟S104中依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值包括：

Step1，依據(jù)輸入量中的電壓值和電流值進(jìn)行計(jì)算，得到系數(shù)矩陣；

Step2，依據(jù)變壓器的繞組參數(shù)和系數(shù)矩陣，通過(guò)平方根濾波法實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

進(jìn)一步地，可選的，步驟S104中的Step2中依據(jù)變壓器的繞組參數(shù)和系數(shù)矩陣，通過(guò)平方根濾波法實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值包括：

步驟A，通過(guò)平方根濾波法中的公式群實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值，其中，公式群包括：

β_N+1＝ρ+f^T_N+1f_N+1

S_N+1＝[β_N+1]^1/2S_N

其中，θ為漏感值的參數(shù)向量，為輸入輸出觀測(cè)向量，ρ為系數(shù)。

綜上，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的參數(shù)辨識(shí)的方法具體如下：利用平方根濾波法進(jìn)行變壓器漏感參數(shù)的辨識(shí)，根據(jù)辨識(shí)結(jié)果可以區(qū)分出變壓器為內(nèi)部故障或其他非故障狀態(tài)。文中分別列出了單相變壓器和三相變壓器的辨識(shí)方法。

在正常運(yùn)行、外部故障及涌流狀態(tài)下,變壓器繞組的匝數(shù)和漏磁通所經(jīng)過(guò)磁路均未發(fā)生變化,變壓器繞組的漏感亦不會(huì)發(fā)生變化；然而變壓器繞組發(fā)生單相接地故障、各相繞組之間發(fā)生相間短路或單相繞組部分線匝之間發(fā)生匝間短路時(shí),繞組電流通過(guò)的繞組匝數(shù)會(huì)發(fā)生變化,漏電感定會(huì)發(fā)生變化?；谧儔浩骼@組漏感在正常運(yùn)行、外部故障及涌流時(shí)不發(fā)生變化,而在變壓器內(nèi)部故障時(shí)要發(fā)生變化這一特性,可把變壓器繞組的漏感值是否發(fā)生變化作為區(qū)分變壓器內(nèi)部故障與其它非故障狀態(tài)的判據(jù)。

變壓器銘牌參數(shù)一般只標(biāo)識(shí)短路損耗p及短路電抗xk,并不提供各側(cè)繞組的電阻及漏感值，因此方便準(zhǔn)確地獲得以上參數(shù)就成為參數(shù)辨識(shí)法的關(guān)鍵。一般大型變壓器繞組的電阻很小，可以通過(guò)電橋法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，從而各側(cè)繞組的漏感參數(shù)成為影響保護(hù)靈敏度的主要參數(shù)。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的參數(shù)辨識(shí)的方法采用正常情況下的原副邊回路平衡方程，即式(1)和(2)的關(guān)系，把變壓器兩側(cè)電流、電壓作為輸入量，電阻作為已知量，兩端繞組的漏感值作為待辨識(shí)的參數(shù)，選用平方根濾波法進(jìn)行在線實(shí)時(shí)辨識(shí)，以提高保護(hù)算法的靈敏度。

對(duì)于單相變壓器在正常運(yùn)行、涌流及外部故障情況下，互感磁通項(xiàng)Φm應(yīng)該相等，由此得到原、副邊繞組回路平衡方程為式(1)，而在變壓器內(nèi)部故障情況下不滿(mǎn)足式1。

電力系統(tǒng)多采用的是Yn/△連接的三相變壓器，正常情況、涌流及外部故障情況應(yīng)滿(mǎn)足(2)式，在內(nèi)部故障情況下，(2)式不滿(mǎn)足。

1、最小二乘算法

當(dāng)選用最小二乘參數(shù)估計(jì)的遞推算法(RLS)對(duì)變壓器繞組各側(cè)漏感值進(jìn)行實(shí)時(shí)在線估時(shí)，對(duì)于模型中的θ進(jìn)行估計(jì)的算法如(3)式，其中為輸入-輸出觀測(cè)向量，θ為未知參數(shù)向量。

式(3)中為對(duì)θ的估計(jì)，θ為變壓器繞組參數(shù)r,L(其中r為已知量，L為待辨識(shí)值)；為系數(shù)矩陣，利用采樣值u,i可以得到；K和P均為迭代矩陣。利用Matlab語(yǔ)言編制RLS算法的仿真程序?？紤]到變壓器保護(hù)所要求的快速性,參數(shù)初始值θ(0)可取變壓器出廠實(shí)驗(yàn)所得的參數(shù),迭代矩陣P的初始值選擇方法為P(0)＝α²I，其中α為充分大的實(shí)數(shù)，I為單位矩陣。分析表明如果P非負(fù)定，就能保證參數(shù)估計(jì)的穩(wěn)定與收斂，否則參數(shù)估計(jì)就不穩(wěn)定，從而影響遞推過(guò)程，得不到準(zhǔn)確的辨識(shí)結(jié)果。

2、平方根濾波算法

為克服參數(shù)辨識(shí)中數(shù)值可能發(fā)散的問(wèn)題，本文采用平方根濾波算法對(duì)參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。算法如下：

β_N+1＝ρ+f^T_N+1f_N+1

S_N+1＝[β_N+1]^1/2S_N

在最小二乘算法中，實(shí)時(shí)修正的是P_N，若P_N正定則迭代收斂。平方根濾波算法在迭代過(guò)程中，實(shí)時(shí)修正的是S_N而不是P_N，使得P_N＝S_NS^T_N，其中S_N為P_N的平方根，這樣就能保證P_N的非負(fù)定，使遞推過(guò)程快速收斂。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的參數(shù)辨識(shí)的方法利用平方根濾波法進(jìn)行變壓器漏感參數(shù)的辨識(shí)，根據(jù)辨識(shí)結(jié)果可以區(qū)分出變壓器為內(nèi)部故障或其他非故障狀態(tài)。分別列出了單相變壓器和三相變壓器的辨識(shí)方法。與傳統(tǒng)的最小二乘辨識(shí)法相比，本方法計(jì)算速度快、計(jì)算量小、數(shù)值穩(wěn)定性好、可以連續(xù)計(jì)算。所以，基于平方根濾波的變壓器參數(shù)辨識(shí)法作為變壓器保護(hù)的判據(jù)，能有效的區(qū)分出變壓器的故障與非故障狀態(tài)。保護(hù)能在故障后半個(gè)周波內(nèi)迅速判別，有良好的靈敏性和速動(dòng)性。另外，由于該方法僅利用變壓器的物理參數(shù)作為保護(hù)動(dòng)作的判據(jù)，避免了其他方法較為復(fù)雜的整定計(jì)算和閉鎖條件，因而使用方便。

實(shí)施例二

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種參數(shù)辨識(shí)的裝置，圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的參數(shù)辨識(shí)的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，包括：

采集模塊22，用于采集變壓器兩側(cè)的輸入量；計(jì)算模塊24，用于依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的參數(shù)辨識(shí)的裝置中，通過(guò)采集變壓器兩側(cè)的輸入量；依據(jù)輸入量通過(guò)平方根濾波法計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值，達(dá)到了提升變壓器參數(shù)識(shí)別效率的目的，從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定辨識(shí)變壓器參數(shù)的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了由于現(xiàn)有技術(shù)中在進(jìn)行變壓器參數(shù)辨識(shí)時(shí)產(chǎn)生的不穩(wěn)定的技術(shù)問(wèn)題。

可選的，輸入量包括：電壓值和電流值。

可選的，計(jì)算模塊24包括：第一計(jì)算單元，用于依據(jù)輸入量中的電壓值和電流值進(jìn)行計(jì)算，得到系數(shù)矩陣；第二計(jì)算單元，用于依據(jù)變壓器的繞組參數(shù)和系數(shù)矩陣，通過(guò)平方根濾波法實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值。

進(jìn)一步地，可選的，第二計(jì)算單元包括：計(jì)算子單元，用于通過(guò)平方根濾波法中的公式群實(shí)時(shí)計(jì)算變壓器兩側(cè)的繞組的漏感值，其中，公式群包括：

β_N+1＝ρ+f^T_N+1f_N+1

S_N+1＝[β_N+1]^1/2S_N

其中，θ為漏感值的參數(shù)向量，為輸入輸出觀測(cè)向量，ρ為系數(shù)。

上述本發(fā)明實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。

在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳述的部分，可以參見(jiàn)其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以?xún)蓚€(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、移動(dòng)硬盤(pán)、磁碟或者光盤(pán)等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。