數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)在牽引供電繼電保護(hù)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)電氣化鐵路的發(fā)展，牽引供電系統(tǒng)的的安全性、可靠性要求得到很大的提高。以我國(guó)電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)為研究對(duì)象，從理論上系統(tǒng)研究牽引供電系統(tǒng)保護(hù)原理具有重要的意義。同時(shí)，電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，高速鐵路一旦故障，要求動(dòng)作時(shí)限越快越好，以減少對(duì)電氣設(shè)備的損壞。需要運(yùn)用新的算法，在既有保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的基礎(chǔ)上，減少保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，目的是快速識(shí)別故障，使保護(hù)高速動(dòng)作，更加滿足繼電保護(hù)的速動(dòng)性要求。
　　數(shù)學(xué)形態(tài)

2、學(xué)是繼小波分析后又一個(gè)新型的數(shù)字信號(hào)處理工具，是幾何形態(tài)分析和描述的有力工具。與其他算法最大的不同表現(xiàn)在，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)對(duì)信號(hào)波形分析處理完全在時(shí)域中進(jìn)行，處理只取決于信號(hào)的局部特征，而且形態(tài)變換只包含加、減和比較運(yùn)算。因此，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)單，時(shí)延小，在繼電保護(hù)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
　　首先，本文介紹了牽引供電系統(tǒng)及保護(hù)配置。主要介紹了牽引供電系統(tǒng)的組成、供電方式、接線形式。分析了牽引負(fù)荷的特點(diǎn)，以及負(fù)荷對(duì)牽引供電系統(tǒng)產(chǎn)生的影響

3、。闡述了變壓器保護(hù)配置和饋線保護(hù)配置，分析了各種保護(hù)的原理。這些為牽引供電繼電保護(hù)相關(guān)問(wèn)題的探討提供了理論基礎(chǔ)。然后，論文詳細(xì)介紹了數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基本理論，闡述了將形態(tài)學(xué)用于邊緣檢測(cè)可以提取圖像中的細(xì)節(jié)信息。結(jié)合實(shí)際中牽引變壓器裝置錄波以及建模仿真得到的波形，根據(jù)經(jīng)形態(tài)學(xué)處理后的波形的特點(diǎn)，提出識(shí)別判據(jù)。另外，通過(guò)提取出的電壓與電流突變的時(shí)刻，驗(yàn)證了低電壓保護(hù)中電壓的降低伴隨有電流的突然增大，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電壓、電流突變的邊緣檢測(cè)。
　　

4、其次，本文闡述了電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的基本原理，引出變壓器保護(hù)的關(guān)鍵問(wèn)題是如何正確識(shí)別勵(lì)磁涌流和內(nèi)部故障電流。根據(jù)數(shù)學(xué)形態(tài)梯度提取的電流波形特征，對(duì)變壓器勵(lì)磁涌流與故障電流進(jìn)行識(shí)別。首先利用形態(tài)學(xué)提取出波形的波峰和波谷點(diǎn)，識(shí)別出非對(duì)稱性涌流。然后通過(guò)形態(tài)梯度變換后的內(nèi)部故障電流與對(duì)稱性涌流波形面積的比較，識(shí)別出勵(lì)磁涌流和故障電流。
　　最后，針對(duì)牽引變壓器差動(dòng)保護(hù)由于CT暫態(tài)飽和出現(xiàn)誤動(dòng)，通過(guò)制動(dòng)電流與差動(dòng)電流變化量的比較，從而得出異