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栾云飞,张禄亮,季天瑶,李浩,莫春.基于直方图和余弦相似度的光伏电站主变压器励磁涌流识别[J].电测与仪表,2025,62(7):181-189.
LUAN Yunfei,ZHANG Luliang,JI Tianyao,LI Hao,MO Chun.Histogram and cosine similarity based magnetizing inrush current identification for main transformer in photovoltaic power station[J].Electrical Measurement & Instrumentation,2025,62(7):181-189.
基于直方图和余弦相似度的光伏电站主变压器励磁涌流识别
Histogram and cosine similarity based magnetizing inrush current identification for main transformer in photovoltaic power station
DOI:j.issn1001-1390.2025.07.021
中文关键词:  光伏电站  主变压器  励磁涌流  直方图  余弦相似度
英文关键词:photovoltaic power station, main transformer, magnetizing inrush current, histogram, cosine similarity
基金项目:国家自然科学基金资助项目( 52077081)广东省自然 科学基金面上项目(2022A1515011587)
              
作者中文名作者英文名单位
栾云飞LUAN Yunfei华南理工大学 电力学院
张禄亮ZHANG Luliang华南理工大学 电力学院
季天瑶JI Tianyao华南理工大学 电力学院
李浩LI Hao华南理工大学 电力学院
莫春MO Chun华南理工大学 电力学院
摘要点击次数: 78
中文摘要:
      光伏电站主变压器正常运行是发电功率外送的基础,但励磁涌流可能会引起变压器差动保护误动。文章提出一种基于直方图和余弦相似度的励磁涌流识别方法。利用直方图技术提取差动电流采样值的分布特征;通过所提的综合余弦相似度指标计算差动电流分布与标准正弦波分布的匹配度、差动电流分布的自对称性,实现涌流识别;此外,在差动电流的分布直方图内定义偏置系数作为辅助判据,提升了差动保护在变压器高剩磁合闸涌流这一极端情况下的可靠性。基于PSCAD/EMTDC的仿真实验结果表明,所提方法能准确识别励磁涌流,同时保证变压器故障时保护动作的速动性,不受光伏系统电流谐波的影响。
英文摘要:
      The normal operation of the main transformer in the photovoltaic power station is the basis for the power generation output, however, the magnetizing inrush current may lead the differential protection of the transformer to malfunction. In this paper, a method of magnetizing inrush current identification based on histogram and cosine similarity is proposed. The histogram technology is used to extract the distribution characteristics of differential current sampling values. The matching degree between differential current distribution and standard sine wave distribution, the self-symmetry of differential current distribution are calculated through the proposed comprehensive cosine similarity index to realize inrush current identification. Moreover, the bias coefficient is defined in the distribution histogram of differential current as an auxiliary criterion, which improves the reliability of differential protection under the extreme circumstance that inrush when the transformer closed with high remanence. The simulation results based on PSCAD/EMTDC show that the proposed method can accurately identify magnetizing inrush current, and ensure the rapidity of protection action in case of transformer faults, without being affected by the current harmonics of the photovoltaic system.
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