變壓器電磁暫態仿真研究的國內外文獻綜述電力系統的電磁暫態仿真步驟REF_Ref71713330\w\h[1]包括：建立數學模型、建立仿真模型、和進行仿真。不同的研究方向會使使用的仿真模型也不同。電磁暫態的數字仿真就是用數值計算的方法來進行仿真，仿真時間在微秒級別。主要研究內容是故障時的電氣量變化。變壓器是一個非線性元件，這是它與其他元件的最大不同點，在分析變壓器的電磁暫態時，只考慮它的電路方程、磁路方程是不全面的，因為它的非線性特性，分析中的磁路飽和特性也沒法忽略，所以我們常用數值計算法來求解。仿真計算包括有兩種方法：1）通過電路和磁路方程REF_Ref71713964\w\h[2]-REF_Ref71713972\w\h[3]：2）建立電磁暫態仿真模型進行求解REF_Ref71714090\w\h[4]-REF_Ref71714099\w\h[6]。使用方程求解時計算量較大，使用仿真時對參數要求較高現在有很多用于電力系統電磁暫態仿真的軟件：挪威的能源研究院的()、加拿大的支流研究中心的（）、美國的有限公司的的、加拿大的和德國的等。1.1變壓器勵磁涌流仿真研究現狀變壓器正常運行時，其勵磁電流非常小，不足額定電流的5%。但是當變壓器空載合閘或者外部故障切除恢復電壓后，勵磁電流就會變得非常大，它會使波形產生嚴重的畸變。這樣的暫態過程會持續幾個周期甚至是幾秒。對變壓器保護的影響極大，易造成誤動作。從而影響到變壓器的保護可靠性。所以，作為選擇變壓器保護方案和整定值的關鍵之一，我們需要對變壓器內部故障和勵磁涌流的特點進行研究。在仿真計算中有非常多的因素決定著勵磁涌流，每一點都關系到能否計算出精準值:1)鐵芯磁化曲線的擬合:2)由于在仿真中，鐵芯磁飽和后，等值的磁路模型難以模擬，尤其是在三相變壓器的仿真中，三相磁通和電路的關聯性也不能忽略，所以我們更需要正確模擬鐵芯飽和變壓器的磁通。針對勵磁涌流問題，本文將會介紹識別勵磁涌流的辦法。1.二次諧波制動原理REF_Ref71714208\w\h[7]-REF_Ref71714214\w\h[13]該原理是最成熟的涌流閉鎖判據。該原理通過比較勵磁涌流和故障電流的二次諧波分量來區別兩種電流，判別依據如下式：上式中，是差動電流的基波分量和二次諧波分量幅值；是二次諧波整定制動比。通過研究可以發現，在勵磁涌流中除了其他的高次諧波之外，二次諧波的含量也非常高;但是在故障電流中該分量含量很低，所以根據這點不同可以用來判斷電流類型。但是二次諧波制動原理也有一定的局限性。隨著現代電力系統的發展，現代的大型變壓器的飽磁通一般在1.2-1.3，甚至會更低。這樣的話，勵磁涌流中的二次諧波含量會比之前要低，所以此時很難確定整定值。2.虛擬三次諧波制動原理REF_Ref71714253\w\h[14]REF_Ref71714254\w\h[15]該原理就是提取出尖脈沖波為中心的半波的波形，以該波形作為對比波形的前半周，后半波則是通過變號原則來獲得。用這種方法就可以將兩個半周信息整合在一起，構成完整波，然后使用半周傅式計算法計算出構造的波形里里三次諧波分量的含量。這個方法有以下優點:(1)構成的虛擬波形中由較多的三次諧波含量，二次諧波難以影響計算結果。(2)可以加快保護動作速度:(3)計算簡單，易于實現。。3.基于小波分析技術的識別方法REF_Ref71714385\w\h[19]-REF_Ref71714668\w\h[22]該方法就是先給定一個波形，并對給定的波形提取特征量來作為依據，該方法與傅里葉變換比較，是一種更傾向于時間頻率的方法，因為勵磁涌流的波形存在著間斷角，且波形會偏向軸的一側，因此該方法對于勵磁涌流的檢測非常適合。使用該方法會使勵磁涌流和故障電流會有較大的差別，該方法也存在著一些問題，比如說，在提取波形的時候，波形一般都是通過仿真實驗的波形作為基礎，但是實際中波形很難和仿真相同，甚至有更嚴重的干擾，所以諧波含量會大大增加，所以我們需要進行進一步的分析。除此之外，該方法的計算量較大，對保護的要求就會更高。4.基于瞬時勵磁電感的識別方法REF_Ref71714707\w\h[23]因為變壓器內部的瞬時勵磁電感在涌流和故障時有所不同，所以能夠基于該區別提出一種能夠有效判別兩種電流的方法。在電力變壓發生內部故障的時候，鐵芯尚未飽和，所以其勵磁電感為常數;而在勵磁涌流時，變壓器鐵芯內部飽和，瞬時勵磁電感隨著時間變化，根據這個特點可以用來作為判別兩種電流的判據。通過引出瞬時電感的概念，可以消除掉計算時不準確的缺陷。這種方法可以從根本判別兩種電流，不管波形幅值有多小，該方法也能正確的區分上述兩種電。5.基于數學形態學的識別方法REF_Ref71714842\w\h[26]數學形態學就是一種以集合論和積分為基礎的數理方法。合適的結構元素決定了之后能否揭示出數字圖像的特征。文獻[25]描述了一種用數學形態的方法來對勵磁涌流和內部故障電流進行判別，這種方法基于信號的形態學來得到電流的峰值之間的間隔，并用這個基礎作為鑒別勵磁涌流和故障電流的依據，但是這種方法構造較為復雜，在工程上難以實現。6.基于人工神經網絡的識別方法REF_Ref71715463\w\h[28]因為人工神經網絡學習能力強、容錯率高、計算能力強大，所以我們通過訓練人工神經網絡，使其達到對電壓等特征量的識別，從而辨別出變壓器中的不同電流，雖然人工神經網絡在理論上對識別勵磁涌流和故障電流取得了進步，但是它也有很大的缺陷，在對人工神經網絡進行訓練時，需要較大的樣本，會花費較多時間，在計算完樣本后的數據，對其進行處理的工作量也較大。1.2變壓器內部故障仿真現狀變壓器的故障有很多種，可以兩大類:油箱外部的故障和內部故障。在變壓器內部發生故障時，內部的磁通會有明顯的變化，電氣量也受故障的影響，變化規律變得不確定，漏感的分布也發生了明顯的變化，所以。要建立好變壓器內部故障時的模型是研究變壓器內部故障問題的關鍵所在。。文獻[27]提出了一種基于漏磁場的變壓器內部模型。在這種模型中，變壓器內部故障后時，可以把故障電阻等效為分裂成兩個分支繞組。計算時可以利用磁勢平衡關系，修正已經計算出的電感矩陣。第二是可以根據電路方程和磁路方程求出在變壓器任意繞組回路里面的磁通，再求出電磁方程，這樣就能求出故障后的電壓、電流等電氣量。但是這種方法計算量較大。參考文獻楊湘龍，王飛，仿真優化理論與方法綜述，計算機仿真，2000，第17卷,第5期，第25-32頁康積濤.電力變壓器電磁暫態理論研究:[博士學位論文].西南交通大學，2001鄭濤，劉萬順，劉建飛等.基于分形理論的變壓器磁滯回環擬合新方法.電網技術，2003，27(3:)8-11KezunovicM，Guo.Modelingandsimulationofthepowertransformerfaultsandrelatedprotectiverelaybehavior.IEEEtranDelivery，2001，15(1):44-49.黃登峰，郁惟鏞.基于模糊集合理論的變壓器匝間短路保護算法及仿真研究[J.電網技術，2002，26(1):11-14.CB瓦修京斯基.變壓器的理論與計算.北京:機械工業出版社，1983.葛寶明，蘇鵬聲，王維儉，王祥珩，電力變壓器的勵磁涌流判據及其發展方向[J].電力系統自動化，2003，27(22):1-5,30.李永麗，賀家李．電力變壓器新型微機保護原理的研究[J].電力系統自動化，1995,19(7):15-19.傅翔華，賈長朱.微機變壓器保護裝置現狀分析及改進建議[J].電力系統自動化，1997,21(8):54-556.275-279.張舉，黃少峰.我國微機繼電保護的發展歷史現狀與展望[J].繼電器,1996,24(1):3-6.I.Hermanto，Y.V.S.Murty，M.A.Rahman.Astand-alonedigitalprotectiverelayforpowertransformers[J].IEEETrans.onPowerDelivery,1991,6(1):85-92.LiuPei,MalikOP,ChenDeshu,etal.ImprovedOperationofDifferentialProtectionofPowerTransformerforInternalFaults[J].IEEETrans.OnPowerDelivery,1992,7(4):1912-1919.C.E,Lin,C.L.Cheng,etal.Investigationofmagnetizinginrushcurrentintransformers.I.Numericalsimulation[J].IEEETrans.onPowerDelivery,1993,8(1);246-254.陳德樹，尹項根，張哲，等．虛擬三次諧波制動式變壓器差動保護[J].中國電機工程學報，2001，21（8）：19-23.胡玉峰，陳德樹，尹項根，等．虛擬三次諧波制動式變壓器差動保護的仿真研究[J].電力系統白動化，2002，26(2):38-44.劉建飛，馬鎖明，任冰．間斷角原理變壓器微機保護裝置的實用化研究[].現代電力,1998，15(3):1-6.孫志杰,陳云侖.波形對稱原理的變壓器差動保護[J].電力系統分析，1996.20(4):42-46.苗友忠，賀家李，孫雅明.變壓器波形對稱原理差動保護不對稱度K的分析和整定[J].電力系統自動化，2001，25(16):26-29.林湘寧，劉沛，程時杰．基于小波包變換的變壓器勵磁涌流識別新方法[J].中國電機工程學報，1999,19(8):5-19.焦邵華，劉萬順．區分變壓器勵磁涌流和內部短路的積分型波形對稱原理[J]．中國電機工程學報，1999，19(8):35-38.楊鐘皓，董新洲．基于小波變換的變壓器勵磁涌流識別方法[J].清華大學學報(自然科學版)、2002，42(9):1184-1187.李貴存，劉萬順，李鵬，等．一種利用小波原理防止差動保護誤動的新方法[J].電力系統動化，2002，26(2):45-48.葛寶明,蘇鵬聲，王維儉，王祥珩．基于瞬時勵磁電感頻率特性:判別變壓器勵磁涌流[J].電力系統門動化，2002，26(17):35-40.KuniakiYabe.PowerDifferentialforDiscriminationbetweenFaultandMagnetizingInrushCurrentinTransformers[J].IEEETransactionsonPowerDelivery.1997，12(3):1109-1118.孫鳴,梁俊滔，馮小英.基于功率差動原理的變壓器保護實現方法的分析[J].繼電器，2001，29(12):13-15.鄭濤，劉萬順，肖仕武，等.一種基于數學形態學提取電流波形特征的變壓器保護新原理[J].中國電機工程學報，2004，24(T):18-24.SunP,ZhangJF,ZhangDJ,etal.Morphologicalidentificationoftransformermagnetizinginrushcurrent[J].ElectronicsLetters,2002,38(9):437-438.段玉倩，賀家李，賀繼紅．基于人工神經網絡方法的微機變壓器保護[J．中國電機工程學報，1998，18(3):190-194.王贊基，劉秀成，陳香輝．