автореферат диссертации по энергетике, 05.14.02, диссертация на тему:Разработка алгоритма функционирования дифференциальной защиты трансформатора с применением теории распознавания образов

На правах рукописи

/рл^

КУПАРЕВ Михаил Анатольевич

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕОРИИ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ

Специальность 05.14.02 - Электростанции и электроэнергетические системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2005

Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете.

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент Глазырин Владимир Евлампиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Лизалек Николай Николаевич; кандидат технических наук, доцент Вайнштейн Роберт Александрович

Ведущая организация: ЗАО «Институт автоматизации энергетических систем», г. Новосибирск.

Защита состоится: 21 апреля 2005 г. в 10°° часов на заседании диссертационного совета Д 212.173.01 при Новосибирском государственном техническом университете по адресу: 630092, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного технического университета.

Автореферат разослан марта 2005 г.

Учёный секретарь диссертационного совета К.Т.Н., доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Увеличение единичных мощностей агрегатов, концентрация больших мощностей в узлах энергосистем и увеличение пропускной способности линий электропередачи приводят к возрастанию уровня противоречивых требований к устройствам РЗА. При этом одним из важнейших требований является быстрота отключения повреждённых объектов. Требование уменьшения времени отключения повреждённого электрооборудования относится, прежде всего, к релейной защите. Её усовершенствование связано с несоизмеримо меньшими затратами, чем усовершенствование высоковольтных выключателей, для которых достигнуты такие времена отключения, что их дальнейшее сокращение физически невозможно. Неравномерность графиков нагрузки потребителей, применение современных систем охлаждения электрооборудования являются причиной резкого снижения относительных значений токов КЗ в минимальных режимах работы энергосистем, что обуславливает ряд трудностей в обеспечении чувствительности РЗ.

Основной зашитой трансформаторов (автотрансформаторов) является быстродействующая дифференциальная защита. Высокий уровень токов КЗ в максимальных режимах и большие постоянные времени первичных цепей являются причиной насыщения трансформаторов тока (ТТ), приводящих к существенным искажениям входных токов дифференциальных защит в переходных процессах (ПП). При разработке защиты должно быть учтено влияние на её работу свойств первичных датчиков входных сигналов, каковыми являются ТТ, соединяемые в различные трёхфазные группы. Высокая эффективность функционирования дифференциальных защит предполагает распознавание режима работы защищаемого объекта в самом начале ПП, что требует очень быстрого выявления признаков текущего режима работы объекта в условиях поступления искажённой информации. Всё это, в свою очередь, требует необходимости одновременного контроля большого числа параметров.

Поиск эффективных способов реализации возрастающих требований к УРЗА и возможностей применения методов достаточно полного их удовлетворения при широком использовании микроэлектроники привели к резкому возрастанию числа разнотипных и достаточно сложных устройств. Но в настоящее время дальнейшее улучшение эксплуатационных качеств УРЗА, построенных на базе аналоговых принципов, стало практически невозможным из-за быстрого их усложнения и, как следствие, резкого увеличения времени их разработки и удорожания. Альтернативой является построение устройств, использующих микропроцессорные средства и реализующие функции релейной защиты и системной автоматики. Этими вопросами занимается много организаций, но в своём большинстве разработчики микропроцессорных средств релейной защиты адаптируют к ним алгоритмы существующих аналоговых защит.

Силовой трансформатор является весьма сложным объектом с точки зрения его защиты, что во многом обуславливается необходимостью отстройки дифзащиты от броска тока намагничивания (БТН), имеющего много общего с режимом внутреннего КЗ. Опыт разработки дифзащит трансформаторов показал, что для полноценного использования количественных и качественных при-

знаков даже при пофазном исполнении защиты логика работы аппаратной части должна быть очень сложной. Реализация взаимодействия информации, получаемой в разных фазах, практически невозможна при традиционном подходе к построению защиты. Поэтому при переходе к микропроцессорной реализации дифзащиты трансформатора необходимо применять более совершенные методы обработки информации.

Микропроцессорная техника позволяет реализовать алгоритмы функционирования УРЗА, существенно отличающиеся от традиционных. Преодоление причин неправильных действий защит требует применения новых алгоритмических подходов, реализация которых возможна только на микропроцессорной технике при использовании прогрессивных способов обработки информации. В работе предлагается использовать одно из направлений кибернетики - «Теорию распознавания образов», которая сформировала ряд прогрессивных методов обработки информации.

Целью работы является разработка принципов построения микропроцессорной дифференциальной защиты трансформатора, основанных на структурном подходе теории распознавания образов, и использовании наиболее информативных отличительных признаков.

Дня достижения поставленной цели поставлены и решены следующие задачи: 1) выбор наиболее информативных количественных и качественных отличительных признаков режимов работы защищаемого объекта на основании анализа принципов функционирования существующих защит трансформаторов; 2) разработка формального языка для описания исследуемых режимов работы защищаемого объекта и формализации отличительных признаков; 3) исследование средствами компьютерного моделирования ПП в трёхфазных группах ТТ, вызванных внутренними и внешними КЗ, а также режимом БТН, и их влияния на контролируемые защитой параметры; 4) описание распознаваемых режимов на формальном языке признаков и разработка алгоритма распознавания.

Научная новизна работы. Предложен новый - структурный -подход к построению быстродействующей дифференциальной защиты трансформатора. С другой стороны, это явилось практическим применением структурного подхода теории распознавания образов в релейной защите электроэнергетических объектов. При этом разработан новый структурный метод для выявления отличительных признаков режимов работы защищаемого объекта, позволяющий параллельно контролировать сразу несколько параметров и хранить о них информацию. Это позволило разработать новую формализацию ранее известных отличительных признаков, а также выявить новые отличительные признаки. Предложен новый способ отстройки дифзащиты трансформатора от БТН, в котором использован метод числового кодирования Фримена, применяемый для распознавания текста и изображений. Получена возможность простой реализации совместного использования информации от всех трёх фаз.

Предложенный принцип построения алгоритма обеспечивает правильность функционирования защиты в таких условиях, при которых отличительные признаки истинного режима проявляются после проявления отличительных признаков другого режима. Такие условия выявлены в ходе работы при исследова-

ниях внешних КЗ. Традиционные принципы построения защит не позволяют учесть подобные обстоятельства.

Для проверки практической реализуемости предложенного принципа разработан аппаратно-отладочный комплекс на базе микроконтроллера М8Р430Р149. Для него разработана программа, реализующая предложенный алгоритм функционирования дифзащиты трансформатора. Определены минимальные требования к микропроцессорным средствам.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Электрические станции» Новосибирского государственного технического университета (НГТУ), на Всероссийской научной конференции молодых учёных «Наука, технологии, инновации» в 2001 и 2003 гг. в г. Новосибирске, на днях науки НГТУ в 2002, 2003 и 2004 гг., на научной сессии факультета энергетики НГТУ в марте 2004 г.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 201 странице, содержит 28 рисунков и 2 таблицы. Она состоит из введения, шести глав, заключения и приложений. Список использованных источников содержит 88 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Причины неудовлетворительной работы устройств зашиты трансформаторов от междуфазных КЗ

В первой главе проведён обзор эксплуатирующихся в настоящее время защит трансформаторов. В результате проведённого анализа алгоритмов функционирования оценены их чувствительность к внутренним повреждениям и правильность функционирования в ПП. Основная трудность в решении проблемы повышения устойчивости функционирования быстродействующих защит заключается в противоречивости требований, предъявляемым к этим защитам. В настоящее время эти противоречия обусловлены недостаточным уровнем от-строенности защит трансформаторов от БТН и внешних КЗ в ПП. Зачастую их отстроенность достигается за счёт быстродействия и чувствительности.

Чтобы дифзащита трансформатора отвечала предъявляемым ей противоречивым требованиям (высокие чувствительность и быстродействие при внутренних повреждениях с одной стороны, и отстроенность от БТН и переходного тока небаланса, вызванного внешними КЗ, с другой стороны), кроме контроля количественных признаков алгоритм функционирования должен предусматривать контроль качественных отличительных признаков распознаваемых режимов работы защищаемого трансформатора. Контроль качественных признаков необходим для отстройки защиты от внешних КЗ именно в ПП без увеличения её тока срабатывания. Кроме того, сочетание дифференциального (ДЗ), дифференциального с торможением (ДЗТ) и дифференциально-фазного (ДФЗ) принципов действия, также существенно повышает устойчивость функционирования защиты. Эти обстоятельства в данной работе являются основополагающими при разработке алгоритма функционирования защиты.

Разработка алгоритма функционирования дифзащиты трансформатора сильно осложняется необходимостью её отстройки от БТН, имеющего много общего с внутренними КЗ. Именно это обстоятельство является причиной больших задержек в срабатывании многих существующих дифзащит трансформаторов при внутренних КЗ. В первой главе диссертации также проводится сравнительный анализ способов отстройки от БТН, в результате которого сделан вывод, что отстройка от БТН на всём протяжении ПП возможна только на основании интегрально-качественных признаков (признаков, время проявления которых соизмеримо с периодом промышленной частоты). Такие признаки указывают на отличительные особенности форм кривых дифференциального тока, характерных режимам БТН и внутреннего КЗ.

Среди известных таких отличительных признаков большинство абсолютно не устойчиво к искажениям дифференциального тока в результате насыщения ТТ. Это относится и к высшим гармоникам, посредством которых формируются тормозные сигналы, что является самым распространённым способом отстройки от БТН. Применение подобных отличительных признаков БТН может вызвать задержку в срабатывании защиты при внутренних КЗ до 2 6Та. Сложность использования интегрально-качественных отличительных признаков БТН обуславливается следующим. Отличительные признаки БТН в полной мере проявляются или не проявляются только в конце первого или в начале второго периода от момента возникновения нового режима. В отличие от этого, время идентификации аварийных режимов определяется величиной угла блокировки реагирующего органа, которое меньше половины периода. При коротких замыканиях с большим током ТТ насыщаются за время, меньшее половины одного периода, после чего истинная информация о дифференциальном токе искажена, а информацию до насыщения можно считать потерянной. Поэтому, если защита при внутреннем КЗ не сработает до первого насыщения ТТ, то она не сможет сработать до тех пор, пока не затухнет ПП. С другой стороны, чтобы с полной определённостью выявить внутреннее КЗ, необходимо удостовериться, что текущим режимом является не бросок тока намагничивания. А это можно определить только за время, соизмеримое с периодом промышленной частоты, вследствие чего и происходят задержки в срабатывании при внутренних КЗ.

Проведённый анализ алгоритмов функционирования дифзащит трансформаторов показал, что необходимо их дальнейшее совершенствование. При этом следует опираться на более прогрессивные методы обработки информации, существенно отличающиеся от традиционных и которые позволяли бы учитывать характер многих контролируемых параметров в предыдущие моменты времени. При разработке микропроцессорных защит это должно быть приоритетным.

2. Методологические подходы теории распознавания образов к построению и усовершенствованию УРЗА

При решении задачи распознавания аварийных ситуаций в энергосистеме необходимо иметь в виду имеющееся точное научное определение понятия «распознавание» чего-либо вообще. По определению процедура распознавания образов (объектов, явлений, сигналов и др.) - это принятие решения об установ-

лении принадлежности нового, не рассматривавшегося ранее в процессе изучения, объекта (явления, сигнала и др.) к одному из заранее выделенных классов объектов (или образу) путём сравнения свойств этого объекта с уже известными и изученными. Класс олицетворяет собой совокупность объектов, обладающих одинаковыми свойствами. Распознавание представляет собой задачу преобразования входной информации, в качестве которой рассматриваются некоторые параметры или признаки распознаваемых образов, в выходную, представляющую собой заключение о том, к какому классу относится распознаваемый образ.

Как видно, определение состояния защищаемого объекта полностью соответствует задаче распознавания образов в общем виде. Совершенствование защиты с использованием теории распознавания образов предполагает применение её методов для переработки информации, содержащейся в поступающих в защиту аналоговых сигналах. Методы (подходы) распознавания обычно подразделяются на четыре группы: детерминированные, вероятностные, логические и структурные. Остановимся на двух последних группах методов.

Логические методы базируются на дискретном анализе, то есть, на использовании логических признаков, которые можно рассматривать как элементарные высказывания, принимающие обычно два значения истинности - «ноль» или «один», «да» или «нет» - с полной определённостью. К логическим относятся признаки, у которых важна не их величина, а лишь факт попадания или непопадания её в заданный интервал. Алгоритм распознавания, опирающийся на логические признаки, основывается на соотношениях, разработанных на основе булевой алгебры. Логические методы являются традиционным, общепринятым средством исследования любых релейных устройств, где используют аппарат математической логики.

Только после внедрения аппарата алгебры логики стало возможным создать эффективные научные методы анализа и синтеза автоматических устройств дискретного (релейного) действия и отойти от интуитивных методов, которые невозможно обобщить и систематизировать. Это стало основой теории релейных устройств. Современный аппарат теории релейных устройств содержит научные методы, дающие широкие возможности проектирования и оптимизации релейных устройств, которые могут содержать в своём составе большое количество бесконтактных полупроводниковых элементов и абстрактных нейронных сетей. Эти методы не ограничиваются двузначной булевой логикой. Однако, для проектирования релейной защиты и автоматики энергосистем методы теории релейных устройств не получили широкого применения в полной мере, и разработчики продолжают использовать свои интуитивные методы. Причиной малого и далеко не полного применения таких научных методов является не только незнание их специалистами, а в большей степени их сложностью. В частности, осложнения вызваны необходимостью ввода временных булевых функций нескольких переменных, поскольку в алгоритмах функционирования защит широко используются временные логические операции с большими уставками по времени. Кроме того, необходимо математически точно описывать устройства с обратными связями и временными зависимостями (многотактные устройства), а также бесконтактные элементы, для чего алгебры логики недостаточно.

При логическом подходе построения устройств РЗА энергосистем для каждого контролируемого электрического сигнала создается свой отдельный канал, а логика выполнения команд как по каждому каналу в отдельности, так и логика обмена информацией между каналами оказывается последовательной. Микропроцессорные защиты выполняют те же функции, что и аналоговые, и, как правило, алгоритмы цифровой обработки сигналов ничем не отличаются от алгоритмов, применяемых в аналоговых защитах. Работа микропроцессора по выполнению функций устройств РЗА имеет некоторые особенности. Главной особенностью является последовательное, поочерёдное формирование сигналов в разных каналах, тогда как аналоговые релейные устройства формируют их преимущественно параллельно, одновременно. Общепринятые подходы основываются на том, что срабатывание защиты в конечном итоге определяется только по одному моменту времени. Микропроцессорная техника совместно с прогрессивными методами переработки информации даёт возможность параллельно анализировать большое количество контролируемых электрических сигналов на определённом интервале времени, то есть использовать большой объём сохранённой информации, спустя интервал времени любой длительности. При этом логика выполнения многих команд может быть параллельной. Для реализации такой возможности необходимо привлечение более совершенных принципов обработки информации, существенно отличающихся от используемых традиционно. Без этого невозможно эффективно использовать богатые возможности, предоставляемые современными микропроцессорными средствами.

Эффективные средства хранения и обработки информации, содержащейся в сигналах, в данной работе найдены с помощью структурного подхода теории распознавания образов. Структурный (лингвистический) подход теории распознавания образов применяется в основном при решении задач распознавания текста или различного рода изображений. В таких задачах суть структурных методов заключается в выявлении геометрических особенностей изображения. При структурном подходе распознавание основывается на выделении структурной информации, содержащейся в каждом образе, то есть на описании образа при помощи более простых подобразов, а каждый подобраз, в свою очередь, описывается ещё более простыми подобразами и т.д. Этот подход основан на аналогии между структурой образов и синтаксисом языков. Считается, что образы строятся из соединённых различными способами подобразов, так же как фразы и предложения строятся путём соединения слов, а слова составляются из букв.

Такой подход для построения алгоритма функционирования релейной защиты энергосистем может оказаться весьма эффективным, поскольку различные режимы характеризуются различными формами контролируемых электрических сигналов, распознаваемых даже при их искажении в результате насыщения ТТ. Существует ряд структурных методов, применяемых для распознавания изображений, которые позволяют построить сжатое описание распознаваемых образов (в нашем случае режимов работы электроэнергетического объекта) в виде компактно закодированных сведений об их структурных характеристиках.

Для распознавания внутренних и внешних КЗ разработан структурный метод, позволяющий построить сжатое описание распознаваемых образов. Суть

метода иллюстрируется на рис. 1 и заключается в следующем. В идентификации режима может участвовать множество разнородных электрических параметров: величина дифференциального тока, его производная по времени, разность фаз токов плеч, величина тормозного сигнала и др. Все такие параметры можно считать простейшими подобразами, характеризующими в своей совокупности один I, %2 13 14 образ - режим работы защищаемого объекта.

Каждый из таких параметров предназначен для контроля какого-либо отличительного признака. Так же, как и при логическом подходе, проявление того или иного отличительного признака может определяться либо простым попаданием соответствующего параметра в один из заданных интервалов, либо его Рис. 1. Структура образа нахождением в одном из интервалов в течение

определённого времени, что фиксируется дискретными сигналами. Такие дискретные сигналы, (например, как показано на рис. 1, четыре дискретных сигнала а, Ь, с и Л) объединяются путём различного их комбинирования или соединения. Далее, в каждый момент выборки присваиваются какие-либо обозначения комбинациям значений этих дискретных сигналов. Можно сказать, что дискретные сигналы объединяются в одно целое. В качестве обозначений Н\ могут служить любые цифры, числа, буквы и др., вследствие чего конечный образ представляется в виде последовательности, состоящей из таких обозначений, которые отстоят друг от друга по времени на период дискретизации. Последовательности обозначений или выделенные из них фрагменты можно назвать кодами, которые и будут являться элементами искусственного формального языка, подобно словам в естественном языке.

Рассматривая такие последовательности, из них выделяются коды, свойственные в большей степени только одному классу распознаваемых режимов. Это представляет собой процесс составления словарей признаков (описание классов распознаваемых режимов на языке признаков). Под словарём признаков понимается .совокупность всех записанных на формальном языке признаков, характерных режимам одного класса. При этом производится формализация ранее известных отличительных признаков в виде кодов. Кроме того, в процессе составления словарей признаков можно выявить новые отличительные признаки, формализованные также в виде кодов.

3. Метод составления словарей признаков

Метод составления словарей признаков подразумевает, прежде всего, принципы формирования образа режима, в котором впоследствии выделяются отличительные признаки. Правила формального языка, на котором записываются отличительные признаки, во многом определяются заложенным принципом действия разрабатываемой защиты. Алгоритм функционирования защиты сочетает три принципа действия: ДЗ, ДЗТ и ДФЗ. Алгоритм формирования сигналов, отвечающий сочетанию трёх принципов действия, можно проследить по структурной схеме блока формирования дискретных сигналов (БФДС), показанной на

рис. 2. Эти сигналы позволяют контролировать достаточно эффективный набор количественных и качественных отличительных признаков аварийных режимов.

Сигнал, пропорциональный модулю дифференциального тока, формирует пусковой орган (ПО). Этот сигнал является рабочим для тех режимов, при которых защита должна функционировать по принципам ДЗ и ДЗТ. Порог срабатывания ПО, задаваемый порогом переключения его компаратора, определяет ток срабатывания защиты. Чтобы защита сочетала принципы ДЗ и ДФЗ, входные сигналы, пропорциональные суммам положительных и отрицательных полуволн токов плеч с помощью схемы ограничения (СО) ограничиваются по амплитуде (стабилизируются) до величины на-

ВРО, ВПО - выпрямители РО и ПО;

Рис. 2. Структурная схема БФДС

пряжения стабилизации (¿/я,,). Эта величина в несколько раз превышает порог срабатывания реагирующего органа (РО), сигнал которого характеризует фазовый сдвиг между током повреждённого плеча и суммарным током питающих ветвей. Поскольку сравнение по фазе осуществляется по длительности совпадения или несовпадения полуволн одинаковой полярности указанных токов, РО выполнен в виде реле времени с минимальным временем блокировки 3 мс. В составе РО не предусматривается отдельных элементов, выполняющих функцию непосредственного контроля длительности интервалов времени. Предложенный структурный метод анализа информации позволяет обойтись без них.

Блок управления (БУ) формирует сигнал, пропорциональный сумме модулей сигналов ? и ограниченных по амплитуде д ¿Си гнал БУ задаёт тормозную часть характеристики срабатывания защиты, путём увеличения порога срабатывания ПО. С помощью БУ также контролируется качественный признак со следующей формулировкой: полуволны тока разной полярности повреждённой ветви и суммарного тока питающих ветвей при внешних КЗ совпадают по времени, а при внутренних - не совпадают. При проявлении этого признака при внешних КЗ БУ воздействует на РО путём увеличения времени его блокировки.

Блок дифференцирования (БД) формирует производную модуля дифференциального тока для контроля следующего качественного признака: интервал времени от момента появления дифференциального тока до его максимума (до момента смены полярности производной) при внешних КЗ меньше, чем при внутренних. При наличии отрицательной производной модуля дифференциального тока производится сброс отсчёта времени РО с целью отстройки от переходного тока небаланса при внешних КЗ.

Каждый из этих четырёх функциональных элементов с помощью компараторов контролирует превышение своим сигналом заданного порога. Формирование всех сигналов производится программным путём с шагом дискретизации по

времени 1 мс. Поэтому с выходов функциональных элементов имеется четыре дискретных сигнала, которые, как показано на рис. 1, объединяются в одно целое. В качестве обозначений Н\ используются однозначные шестнадцатеричные числа, которые присваиваются каждой комбинации значений четырёх дискретных сигналов в соответствии с таблицей 1. Например, рассматривая только одно

Таблица 1

Комбинации сигналов БФДС и присвоенные им числа

ПО БУ РО щ приев, число ПО БУ РО щ приев, число

0 0 0 0 0 1 0 0 0 «

0 0 0 1 1 1 0 0 1 9

0 0 1 0 2 1 0 1 0 А

0 0 1 1 3 1 0 1 1 В

0 1 0 0 4 1 1 0 0 С

0 1 0 1 5 1 1 0 ] В

0 1 1 0 6 1 1 1 0 Е

0 1 1 1 7 1 1 1 1 Р

число В, можно определить, что в текущий момент времени ПО, РО и БД имеют высокий уровень выходных дискретных сигналов или находятся в сработавшем состоянии, а БУ имеет низкий уровень выходного дискретного сигнала или находится в несработавшем состоянии. Если в образе режима имеется такой фрагмент, как 22АА, то по нему можно определить, что выходной дискретный сигнал РО имел высокий уровень в течение 3 мс. То есть длина фрагмента или кода соответствует длительности интервала времени, на котором он описывает состояние защищаемого объекта, что и позволяет контролировать длительность интервалов времени без специально предусмотренных на это элементов.

Для составления словарей признаков необходимо знать характер всех сигналов, участвующих в формировании образа режима работы защищаемого объекта. Характер сигналов БФДС полностью зависит от характера вторичных токов ТТ плеч, работающих в трёхфазных группах. Исследование образов режимов (последовательностей шестнадцатеричных чисел) при разных состояниях защищаемого трансформатора и ТТ особенно в ПП, сопровождающихся искажением вторичных токов, целесообразно проводить с помощью компьютерного моделирования. Для этой цели в работе использовались модели БФДС, трёхфазных групп ТТ и силового трансформатора, созданные в пакете МАТ1АВ.

4. Описание аварийных режимов на языке признаков

Составление словарей признаков производилось на примере двухобмоточ-ного трансформатора типа ТД-80000/220/10.5, для которого выбраны защитные ТТ типа ТВТ-10/50 с коэффициентом трансформации 5000/5, соединённые в группу «звезда», и ТВТ-220-154 с коэффициентом трансформации 200/5, соединённые в группу «треугольник». В начале четвёртой главы описывается принцип выбора параметров характеристики срабатывания защиты и соответствующих им порогов переключения компараторов БФДС.

На первоначальном этапе составления словарей признаков рассматрива-

лись простеишие случаи, которым соответствуют установившиеся внутренние и внешние КЗ при неискажённых входных токах. Словарь признаков внутренних КЗ практически полностью составлен на первоначальном этапе, поскольку на последующих этапах, заключающихся в исследованиях ПП, его корректировать не пришлось. На рис. 3 представлен пример осциллограмм сигналов, формирующих образ внутреннего КЗ с односторонним питанием в ПП. На этом рисунке в образе подчёркнуты коды, указывающие на внутреннее КЗ. Коды,

указывающие на тот или инои режим, определяются в соответствии с принципом деиствия защиты и алгоритмом взаимодеиствия между сигналами, формирующими образ. Так, коды, являющиеся признаками внутренних КЗ с малыми вытекающими токами или с малыми фазовыми сдвигами токов плеч (когда отсутствует тормозноИ сигнал), содержат четыре числа, фиксирующих высокие уровни только выходных дискретных сигналов РО и ПО. Наличие таких кодов указывает на превышение дифференциальным Рис. 3. Внутреннее КЗ током тока срабатывания защиты и

на превышение сигналом РО порога срабатывания в течение минимального времени блокировки (3 мс). Такими кодами являются, например, 222А, 22 А2, АААА. При наличии тормозного сигнала в режимах внутренних повреждении (наличие большого вытекающего тока или большого фазового сдвига токов плеч) распознавание производится по пятизначным кодам, что соответствует увеличенному времени блокировки РО. В дополнение к числам 2 к А, для описания таких внутренних КЗ, используются числа, фиксирующие высокии уровень сигналов РО, ПО и БУи низкий уровень сигнала БД одновременно. Таким комбинациям значении дискретных сигналов присвоены числа б и Е, а примерами кодов являются 66ЕЕЕ, 2266А, ЕЕЕАА. Наличие числа, фиксирующего высокий уровень дискретного сигнала БД (наличие отрицательнои производнои модуля дифференциального тока), указывает на сброс отсчёта времени РО, что необходимо для отстройки от внешних КЗ. Например, такая последовательность чисел, как 02ААВВ30, показывает, что сигнал РО превышал порог срабатывания в течение только двух, а не пяти миллисекунд. Предложенное кодирование информации также исключает необходимость формирования отдельного сигнала, предназначенного для непосредственного сброса отсчёта времени. При составлении словарей признаков необходимо просто включать или не включать в их состав те или иные коды. Алгоритм распознавания основывается на сравнении формируемых микроконтроллером в процессе распознавания кодов с кодами словарей признаков, занесёнными в память.

При неискажённых входных токах в образах режимов внешних КЗ не мо-

гут появляться коды из словаря признаков внутренних КЗ, что и обеспечивает отстройку защиты без специального выявления кодов, указывающих на этот класс режимов. Но при насыщении ТТ появляется значительный переходный ток небаланса, являющийся причиной появления кодов из словаря признаков внутренних КЗ. Типичный пример образа внешнего КЗ показан на рис. 4 (в верхней части рисунка показаны первичные (1) и вторичные (2) токи плеч). Фрагмент последовательности чисел, в котором можно выделить признаки внешнего КЗ, на этом рисунке подчёркнут сплошной линией, а фрагмент, в котором присутствуют признаки внутреннего КЗ, подчёркнут пунктиром. В результате исследования образов режимов в ПП выявлено, что при внутренних КЗ не появляется двух и более чисел подряд, фиксирующих срабатывание только БУи/или БД. Этими числами являются 4 и 5 и зачастую они появляются в самом начале ПП. В образе внутренних КЗ также не появляется больше четырёх чисел С подряд. Тогда, словарь признаков внешних КЗ содержит следующие коды: 44, 45, 54, 55, ССССС. Кроме того, признаком внешних КЗ следует считать наличие в образе режима хотя бы одной фазы восьми чисел подряд, фиксирующих срабатывание БУ.

В приведённом на рис. 4 примере видно, что длительность срабатывания РО в конце первого -начале второго периода составляет 8-9 мс при одновременном срабатывании ПО. При использовании традиционного подхода построения защиты отстройка от такого внешнего КЗ очень затруднительна. В этом случае признак внутреннего КЗ появляется после появления признака внешнего КЗ. Исследования ПП, вызванных внешними несимметричными КЗ, выявили такое поведение ТТ, которое приводит к проявлению признаков внешнего КЗ после проявления признаков внутреннего КЗ. Пример этого приведён на рис. 5. При последовательных внешних КЗ такая последовательность проявления признаков может иметь место во всех трёх фазах. Но признаки внешнего КЗ проявляются в течение каждого периода хотя бы одной фазе. В связи с этим, согласно разработанному алгоритму распознавания решение о принадлежности текущего режима к тому или иному классу принимается только после анализа информации на всём протяжении одного (не только первого) периода промышленной частоты. Поэтому для надёжной отстройки от внешних КЗ в алгоритм распознавания заложено такое прави-

Рис. 4. Внешнее КЗ

ло: внутреннее КЗ возможно только при условии, если в течение всего периода промышленной частоты хотя бы в одной фазе проявились его признаки и ни в

одной фазе не проявились признаки внешнего КЗ. Традиционные принципы построения защит не позволяют учесть подобные обстоятельства. Поэтому время достоверной идентификации режима не может быть меньше 20 мс.

Необходимость учёта информации от всех трёх фаз в большей степени обуславливается поведением ТТ в ПП, вызванных опять же внешними несимметричными КЗ. Возможны такие случаи, при которых в одной из фаз признаков внешнего КЗ нет вообще в течение многих периодов промышленной частоты от начала ПП. В такой фазе образ режима полностью соответствует образу внутреннего КЗ, подобно представленному на рис. 3. Кроме того, при исследовании часто встречались случаи внешних КЗ с отсутствием признаков внешних КЗ в течение одного-двух периодов промышленной частоты в двух фазах одновременно. При таком обстоятельстве правильность функционирования многих существующих защит не может быть гарантирована. Предложенный принцип функционирования защиты позволяет достаточно просто реализовать взаимодействие информации от разных фаз.

Ещё одним, очень важным, преимуществом предложенного принципа обработки информации является то, что он позволил выявить два новых отличительных признака, использование которых невозможно в алгоритмах, основанных на традиционном подходе. Сформулировать такие признаки можно также в кодах. Согласно первому признаку внешние КЗ характеризуются кодом СБ, а внутренние - кодом БС. Второй признак заключается в том, что количество чисел А по всем трём фазам в течение первого периода ПП при внутренних КЗ больше либо равно 12, а при внешних - меньше 12.

Ещё предложенный подход позволяет с помощью указанных четырёх дискретных сигналов контролировать отличительные признаки режимов, для контроля которых при традиционном подходе требуется формирование дополнительных сигналов или даже создание отдельных функциональных блоков. Сюда относится качественный признак со следующей формулировкой: при внутреннем КЗ дифференциальный ток появляется раньше тормозного сигнала, а при внешнем тормозной сигнал появляется раньше дифференциального тока либо одновременно с ним. То, что внешние КЗ характеризуются несколькими четвёр-

ОБРЯЭ 0АЕ6ЕАЙЙЙВВВРГРР4«40004СЕЕВЙВВВВ

Рис. 5. Внешнее КЗ

коми подряд (наличием одного только тормозного сигнала) в образе режима в самом начале ПП, это и есть проявление указанного признака.

5. Разработка способа отстройки защиты трансформатора от БТН

С точки зрения распознавания режимов трансформатор является особым объектом, поскольку имеется режим БТН, типичный только для него. Этот режим характеризуется большим потреблением тока в зоне защиты, в связи с чем, он имеет много общего с внутренними КЗ. Поэтому распознавание аварийных режимов имеет смысл проводить в два этапа. На первом этапе определяется место потребления тока - внутреннее или внешнее. Если на первом этапе проявились признаки внутреннего потребления тока, то на втором этапе необходимо убедиться, что этот режим не является броском тока намагничивания. В БФДС заложены только отличительные признаки внутренних и внешних КЗ, поэтому образ, формируемый БФДС в режиме БТН, ничем не отличается от образа внутреннего КЗ с односторонним питанием, представленного на рис. 3. Поэтому по кодам БФДС невозможно отстроиться от БТН.

Структурные методы распознавания образов широко используются при решении задач распознавания изображения, поэтому одна из их основ заключается в выделении специфичных фрагментов изображений и в выявлении в них отличительных особенностей. Многие используемые в дифзащитах трансформаторов отличительные признаки БТН и внутреннего КЗ просматриваются визуально при рассмотрении кривых дифференциального тока, зафиксированных в виде изображения. Но практически все такие известные признаки весьма не устойчивы к искажениям дифференциального тока вследствие насыщения ТТ. С помощью метода числового кодирования Фримена, применяемого для распознавания текста, выявлен новый отличительный признак БТН. Применяя этот метод, проводится аналогия между символом текста и участком кривой дифференциального тока длительностью примерно в один период промышленной частоты. Применительно к нашей задаче согласно методу Фримена вводятся следующие обозначения: число 0 присваивается неизменности дифференциального тока, число 1 - положительной его производной и число 2 - отрицательной производной.

На рис. 6 представлены кривые первичного и вторичного токов в режиме БТН. В нижней части рисунка для наглядности звёздочками показан вторичный (дифференциальный) ток, где каждая звёздочка показывает отдельный замер аналогового сигнала, оцифрованного с периодом дискретизации также 1 мс. Формирование кода показано путём проставления присвоенного числа между соседними замерами. На рис. 7 показано формирование кодов при внутреннем КЗ. Основное отличие в полученных кодах Фримена при режимах разных классов заключается в количестве подряд идущих одинаковых чисел. Отсюда вытекает отличительный

Рис. 6. Режим БТН

признак режимов БТН и внутренних КЗ. Отличие заключается в том, что в первом периоде ПП максимальная длительность постоянства знака производной дифференциального тока при внутреннем КЗ больше, чем при БТН. Если хотя бы в одной из фаз максимальная продолжительность постоянства знака производной дифференциального тока в первом периоде составляет 10 мс и более, то текущий режим следует отнести к классу внутренних КЗ, иначе - к классу БТН. Для правильного распознавания режимов по этому признаку кривая дифференциального тока должна рассматриваться на продолжительности не более 20 мс от момента выявления нового режима при продолжительной начальной полуволне и не менее 23 мс, если начальная полуволна непродолжительная.

Главная причина применения числового кодирования заключается в следующем. Согласно предлагаемому способу отстройки определить текущий режим с полной достоверностью можно только после анализа кривых дифференциального тока во всех фазах на всём отрезке времени указанной продолжительности; причём признак может проявиться как в начале, так и в конце рассматриваемого интервала времени. Поэтому после выявления признаков внутреннего КЗ в некоторых случаях, прежде чем выдавать сигнал на отключение защищаемого трансформатора, необходимо убедиться, что это не БТН. Для этого необходимо иметь хранящуюся в памяти информацию о производной дифференциального тока на отрезке времени, равном 23 мс от начала нового режима. Анализ этой информации с целью окончательной идентификации режима должен проводиться от самого начала до самого конца отрезка времени. Предложенное числовое кодирование позволяет запомнить заранее выделенную информацию в очень удобной форме с точки зрения её хранения и последующей обработки.

Указанный критерий по продолжительности постоянства знака производной дифференциального тока позволяет отличать внутреннее КЗ от БТН только в первом периоде ПП. Для отстройки от БТН во втором и последующих периодах предлагаем использовать известный отличительный признак БТН, основанный на сравнении интервалов времени от момента перехода через нуль производной чётной полуволны дифференциального тока до моментов окончания предыдущей (Д?|) и начала следующей (Д/г) полуволн. Внутренние КЗ характеризуются соотношением Д?|>Д?2> а БТН - Д/1<Д^ (см. рис. 6 и 7). Среди ранее известных признаков БТН этот признак единственный, который выявлен именно для искажённых токов. Единственный его недостаток заключается в строгой привязке только к чётным полуволнам, что справедливо только при продолжительной начальной полуволне тока. Если начальная полуволна при внутреннем

КЗ непродолжительная, то сравнение интервалов времени должно производиться для нечётных полуволн, как показано на рис. 7. В случае БТН как апериодического (продолжительная начальная полуволна), так и периодического (непродолжительная начальная полуволна) правильная идентификация возможна только по чётным полуволнам. Если в первом периоде ПП с полной достоверностью определить, что текущий режим относится к классу БТН, то в последующих периодах, сравнивая Д/] И Д?2 только для чётных полуволн, защита будет надёжно отстроена от этого режима. При этом надёжная отстройка не может быть гарантирована без взаимодействия информации от разных фаз.

Контроль интервалов времени целесообразно производить тоже с

помощью числового кодирования. Для определения их продолжительности важно знать только знак производной и моменты времени начала и конца соответствующей полуволны. Моменты времени начала и окончания полуволны тока характеризуются сменой его полярности. Полярность самого тока так же, как и полярность его производной, легко представить в числовом коде с помощью трёх чисел: 0, 1 и 2 (0 означает нулевое значение, 1 - положительное значение, 2 -отрицательное). Тогда, каждый текущий момент времени на интервалах характеризуется парой чисел. Условились, что первое из пары чисел указывает на полярность самого тока, а второе - на полярность его производной. Для любой полуволны тока (и для чётной, и для нечётной) интервал времени характеризуется одинаковой полярностью как самого тока, так и его производной, а на интервале времени - полярность тока отличается от полярности его производной. Отсюда следует, что каждый момент времени на интервале характеризуется парой одинаковых чисел: 11 или 22. Причём, на всём интервале пара чисел остаётся неизменной (либо только 11, либо только 22). На интервале Д/з наоборот: каждый момент времени характеризуется парой, состоящей из разных чисел (12, 21, 01, 02, 10, 20, 00), причём, разные моменты времени могут характеризоваться разными парами. Как видно, с помощью такой кодировки интервалы времени очень легко различать и контролировать. Такой способ контроля интервалов времени является ещё одним применением структурного метода распознавания образов, заключающегося в объединении нескольких (в этом случае двух) параметров в одно целое. Это позволяет одновременно контролировать изменение полярности дифференциального тока и его производной.

Совместное использование двух признаков (о максимальной продолжительности постоянства знака производной в первом периоде и о сравнении интервалов времени позволило разработать эффективный способ отстройки дифзащиты трансформатора от БТН. Эти два признака удачно дополняют друг друга, оставаясь не очень эффективными по одиночке. Главным достоинством предложенного способа выявления БТН заключается в том, что он не требует дополнительного условия настройки защиты по току срабатывания, а значит, не возникнет её загрубления.

6. Проверка работоспособности предложенных принципов построения дифференциальной защиты трансформатора

Для проверки практической реализуемости предложенного принципа по-

строения алгоритма функционирования защиты разработан аппаратно-отладочный комплекс на базе микроконтроллера М8Р430Б149. Для программирования микроконтроллера использовался Си-компилятор. Текст разработанной программы приведён в приложении. В шестой главе также описываются приёмы, применённые при разработке программы. При отладке программы произведён замер времени, которое затрачивает микроконтроллер выбранного типа на обработку информации и принятие решения. Полученные характеристики микроконтроллера по обработке информации показали, что в настоящее время нет проблем с нахождением микропроцессорных средств, на базе которых может быть построена дифзащита трансформатора по предложенному принципу.

Заключение

1. Параллельная обработка дискретных сигналов структурным методом распознавания образов позволила записать отличительные признаки режимов работы в качественно новой форме, что существенно облегчает их выявление и идентификацию режимов.

2. Предложенный метод числового кодирования позволяет запомнить информацию сразу о нескольких параметрах на длительном интервале времени в очень удобной и компактной форме. Это даёт возможность анализировать сохранённую информацию, спустя интервал времени любой длительности.

3. Применение структурного подхода распознавания образов для разработки алгоритмов функционирования микропроцессорных УРЗА полностью изменяет принцип обработки сигналов (тех же, что и при традиционном подходе), что даёт возможность выделить и использовать существенно больший объём содержащейся в них информации. Это позволило: выявить новые отличительные признаки; контролировать большее количество отличительных признаков при меньшем количестве формируемых сигналов.

, 4. При исследовании ПП выявлены такие случаи внешних КЗ, при которых невозможно обеспечить правильное функционирование защит, опираясь на традиционные подходы их построения. Разработанный алгоритм распознавания режимов гарантирует правильность функционирования в таких случаях.

5. Предложенный принцип обработки информации даёт возможность выявлять отличительные признаки режимов не только в первом периоде переходного процесса, но и на всём его протяжении.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Глазырин В.Е., Купарев М.А. Применение принципов теории распознавания образов для построения дифференциально-фазной защиты сосредоточенных объектов ЭЭС.// Электроэнергетика: Сб. научн. тр./ Отв. ред. Манусов В.З. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. - С. 186-194.

2. Купарев М.А. Построение дифференциально-фазной защиты ЭЭС с применением принципов теории распознавания образов.// Дни науки НГТУ -2001/ Под ред. М.А. Кувшиновой. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001 .-С. 56-57.

3. Глазырин В.Е., Купарев МА. Построение дифференциально-фазной защиты сосредоточенных объектов ЭЭС с использованием теории распознава-

ния образов.// Наука. Техника. Инновации./ Региональная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных: Тез. докл. в 5-ти частях. - Новосибирск: изд-во НГТУ, 2001. Часть 2. - С. 87-88.

4. Глазырин В.Е., Купарев МА Моделирование броска тока намагничивания силовых трансформаторов в современных математических пакетах прикладных программ.// Электроэнергетика: Сб. научн. тр. Часть 1./ Под ред. А.И. Шалина. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. - С. 36-44.

5. Глазырин В.Е., Купарев МА Идентификация аварийных режимов сосредоточенных объектов методами распознавания образов.// Молодежь, студенчество и наука XXI века: III электронная заочная конференция с международным участием. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - С. 258-265.

6. Глазырин В.Е., Купарев МА Применение структурных методов распознавания образов для построения дифференциально-фазной защиты сосредоточенных объектов.// ЭЛЕКТРО, 2003. - № 3. - С. 18-21.

7. Глазырин В.Е., Купарев МА Структурные методы распознавания образов в релейной защите.// Фундаментальные и прикладные проблемы физики и энергетики: Межвуз. сб. науч. трудов/ Под ред. А.И. Шалина и В.Е. Степанова. -Новосибирск: Сибирское соглашение, 2003- С. 229-237.

8. Купарев М.А. Идентификация броска тока намагничивания силовых трансформаторов структурным методом распознавания образов.// Наука. Технологии. Инновации./ Материалы докладов Всероссийской научной конференции молодых учёных. - Новосибирск: изд-во НГТУ, 2003. Часть 6. - С. 59-60.

9. Глазырин В.Е., Купарев МА Идентификация режима броска тока намагничивания силовых трансформаторов структурными методами распознавания образов.// Избранные труды НГТУ-2004: Сб. науч. трудов/ Под ред. А.И. Шалина. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. - С. 77-87.

10. Глазырин В.Е., Купарев МА Построение дифференциально-фазной защиты сосредоточенных объектов с применением теории распознавания образов.// IX Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Современные техника и технологии», г. Томск, 7-11 апреля 2003 г. Труды. В 2-х т. - Томск: Изд-во ТПУ, 2003. - Т. 1. - С. 21-22.

11. Глазырин В.Е., Купарев М.А. Распознавание броска тока намагничивания силовых трансформаторов с помощью числового кодирования.// ЭЛЕКТРО, 2004. - № 3. - С. 7-10.

Подписано в печать /^.03.05 Формат 84x60x1/16

Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Печ. Л. _Заказ № 330_

Отпечатано в типографии Новосибирского государственного технического университета 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

05. M

17

434

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРИЧИНЫ НЕУДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ ОТ МЕЖДУФАЗНЫХ КЗ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Обзор защит трансформаторов от междуфазных КЗ.

1.2. Обеспечение правильной работы защит трансформаторов от междуфазных КЗ в переходных режимах.

1.3. Сопоставление способов отстройки от БТН.

Выводы.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ ТЕОРИИ

РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ К ПОСТРОЕНИЮ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ УРЗА.

2.1. Логический (традиционный) подход.

2.2. Структурный подход.

2.3. Некоторые дополнительные определения и понятия из теории распознавания образов.

Выводы.

ГЛАВА 3. МЕТОД СОСТАВЛЕНИЯ СЛОВАРЕЙ ПРИЗНАКОВ.

3.1. Обоснование принципа действия защиты.

3.2. Принцип формирования сигналов, позволяющих контролировать отличительные признаки аварийных режимов.

3.3. Формирование образа аварийных режимов.

3.4. Выбор наиболее информативных отличительных признаков БТН.

3.5. Моделирование сигналов, задающих принцип функционирования защиты.

Выводы.

ГЛАВА 4. ОПИСАНИЕ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ НА ЯЗЫКЕ

ПРИЗНАКОВ.

4.1. Исходные положения.

4.2. Аварийные режимы при установившемся процессе.

4.3. Симметричные внутренние и внешние КЗ при переходном процессе

4.4. Несимметричные внутренние и внешние КЗ.•.

4.4.1. Внутренние одновременные КЗ.

4.4.2. Внешние одновременные КЗ.

4.4.3. Последовательные внутренние и внешние КЗ.

4.4.4. Корректировка словарей признаков и алгоритма распознавания.

Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ОТСТРОЙКИ ЗАЩИТЫ

ТРАНСФОРМАТОРА ОТ БРОСКА ТОКА

НАМАГНИЧИВАНИЯ.

5.1. Определение пригодности метода описания аварийных режимов для распознавания БТН.

5.2. Описание режима БТН на языке признаков.

5.2.1. Распознавание БТН в первом периоде переходного процесса.

5.2.2. Отстройка защиты трансформатора от БТН во втором и последующих периодах переходного процесса.

5.3. Обоснование необходимости использования числового кодирования для распознавания БТН.

Выводы.

ГЛАВА 6. ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННЫХ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСФОРМАТОРА

6.1. Выбор микропроцессорных средств.

6.2. Приёмы реализации предложенного принципа распознавания режимов.

6.2.1. Распознавание внутренних и внешних КЗ.

6.2.2. Распознавание БТН.

6.3. Методы, применённые для проверки разработанных алгоритмов

Выводы.

Актуальность работы. Увеличение единичных мощностей агрегатов, концентрация больших мощностей в узлах энергосистем и увеличение пропускной способности линий электропередачи приводят к возрастанию уровня противоречивых требований к устройствам релейной защиты и автома- . тики (УРЗА). При этом одним из важнейших требований является быстрота отключения повреждённых объектов. Требование уменьшения времени отключения повреждённого электрооборудования относится, прежде всего, к релейной защите. Её усовершенствование связано с несоизмеримо меньшими затратами, чем усовершенствование высоковольтных выключателей, для которых достигнуты такие времена отключения, что их дальнейшее сокращение физически невозможно. Неравномерность графиков нагрузки потребителей, применение современных систем охлаждения электрооборудования являются причиной резкого снижения относительных значений токов коротких замыканий (КЗ) в минимальных режимах работы энергосистем, что обуславливает ряд трудностей в обеспечении чувствительности РЗ.

Основной защитой трансформаторов (автотрансформаторов) является быстродействующая дифференциальная защита. Высокий уровень токов КЗ в максимальных режимах и большие постоянные времени первичных цепей являются причиной насыщения трансформаторов тока (ТТ), приводящих к существенным искажениям входных токов дифференциальных защит в переходных процессах. При разработке защиты должно быть учтено влияние на её работу свойств первичных датчиков входных сигналов, каковыми являются ТТ, соединяемые в различные трёхфазные группы. Высокая эффективность функционирования дифференциальных защит предполагает распознавание режима работы защищаемого объекта в самом начале переходного процесса, что требует очень быстрого выявления признаков текущего режима работы объекта в условиях поступления искажённой информации. Всё это, в свою очередь, требует необходимости одновременного контроля большого числа параметров. Поиск эффективных способов реализации возрастающих требований к УРЗА и возможностей применения методов достаточно полного их удовлетворения при широком использовании микроэлектроники привели к резкому возI растанию числа разнотипных и достаточно сложных устройств. Но в настоящее время дальнейшее улучшение эксплуатационных качеств УРЗА, построенных на базе аналоговых принципов, стало практически невозможным из-за быстрого их усложнения и, как следствие, резкого увеличения времени их разработки и удорожания. Альтернативой является построение устройств, использующих микропроцессорные средства и реализующие функции релейной защиты и системной автоматики. Этими вопросами занимается много организаций, но в своём большинстве разработчики микропроцессорных средств релейной защиты адаптируют к ним алгоритмы существующих аналоговых защит.

Силовой трансформатор является весьма сложным объектом с точки зрения его защиты, что во многом обуславливается необходимостью отстройки дифзащиты от броска тока намагничивания (БТН), имеющего много общего с режимом внутреннего КЗ. Опыт разработки дифзащит трансформаторов показал, что для полноценного использования количественных и качественных признаков даже при пофазном исполнении защиты логика работы аппаратной части должна быть очень сложной. Реализация взаимодействия информации, получаемой в разных фазах, практически невозможна при традиционном подходе к построению защиты. Поэтому при переходе к микропроцессорной реализации дифзащиты трансформатора необходимо применять более совершенные методы обработки информации.

Микропроцессорная техника позволяет реализовать алгоритмы функционирования УРЗА, существенно отличающиеся от традиционных. Преодоление причин неправильных действий защит требует применения новых алгоритмических подходов, реализация которых возможна только на микропроцессорной технике при использовании прогрессивных способов обработки информации. В работе предлагается использовать одно из направлений кибернетики - «Теорию распознавания образов», которая сформировала ряд прогрессивных методов обработки информации.

Целью работы является разработка принципов построения микропроцессорной дифференциальной защиты трансформатора, основанных на структурном подходе теории распознавания образов. При этом в алгоритм функционирования защиты закладывается обработка сигналов, позволяющих контролировать самые информативные из ранее известных отличительных признаков.'

Для достижения поставленной цели поставлены и решены следующие задачи:

- выбор наиболее информативных количественных и качественных отличительных признаков режимов работы защищаемого объекта на основании анализа принципов функционирования существующих защит трансформаторов;

- разработка формального языка для описания исследуемых режимов работы защищаемого объекта и формализации отличительных признаков; исследование средствами компьютерного моделирования переходных процессов в трёхфазных группах ТТ, вызванных режимами внутренних и внешних КЗ, а также режимом БТН, и их влияния на контролируемые защитой параметры; описание распознаваемых режимов на формальном языке признаков и разработка алгоритма распознавания.

Научная новизна работы. Предложен новый - структурный — подход к построению быстродействующей дифференциальной защиты трансформатора. С другой стороны, это означает, что найдено практическое применение структурного подхода теории распознавания образов в релейной защите электроэнергетических объектов. При этом разработан новый структурный метод для выявления отличительных признаков режимов защищаемого объекта, позволяющий параллельно контролировать сразу несколько параметров и хранить о них информацию. С помощью этого разработана новая формализация ранее известных отличительных признаков, а также выявлены новые отличительные признаки. Разработан новый способ отстройки дифзащиты трансформатора от БТН, в котором применяется метод числового кодирования Фриме-на, используемый для распознавания текста и изображений. Получена возможность простой реализации совместного использования информации от всех трёх фаз.

Предложенный принцип построения алгоритма обеспечивает правильность функционирования защиты в таких условиях, при которых отличительные признаки истинного режима проявляются после проявления отличительных признаков другого режима. Такие условия выявлены в ходе работы при исследованиях внешних КЗ. Традиционные принципы построения защит не позволяют учесть подобные обстоятельства.

Для проверки практической реализуемости предложенного принципа разработан аппаратно-отладочный комплекс на базе микроконтроллера MSP430F149. Для него разработана программа, реализующая предложенный алгоритм функционирования дифзащиты трансформатора. Определены минимальные требования к микропроцессорным средствам.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры «Электрические станции» Новосибирского государственного технического университета (НГТУ), на Всероссийской научной конференции молодых учёных «Наука, технологии, инновации» в 2001 и 2003 гг. в г. Новосибирске, на днях науки НГТУ в 2002, 2003 и 2004 гг., на научной сессии факультета энергетики НГТУ в 2004 г.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ: из них 8 научных статей и 3 тезисов докладов.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 201 странице, содержит 28 рисунков и 2 таблицы. Она состоит из введения, шести глав, заключения и приложений. Список использованных источников содержит 88 наименований.

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. При структурном подходе в алгоритме функционирования защиты рассматриваются те же самые сигналы, что и при традиционном (логическом) подходе, но полностью изменяется способ их обработки, а также принцип принятия решения. Предложенный новый структурный метод распознавания образов позволяет программно реализовать параллельную обработку нескольких, дискретных сигналов. Такой способ обработки сигналов даёт возможность одновременно следить за несколькими сигналами, то есть он позволяет очень просто получать информацию о каждом сигнале в отдельности, а также иметь информацию обо всех вместе взятых контролируемых сигналах в один момент времени. Числовое кодирование, являющееся основой предложенного метода, предоставляет возможность хранения информации обо всех контролируемых сигналах на интервале времени, длительность которого теоретически не ограничена. Информация о нескольких сигналах записывается в числовом коде, что оказывается очень компактным и удобным, а также эффективным с точки зрения использования возможностей микропроцессорной техники. Это предоставляет возможность в процессе распознавания анализировать сохранённую информацию о характере множества контролируемых сигналов, спустя интервал времени любой длительности.

2. Параллельная обработка четырёх дискретных сигналов предложен-: ным структурным методом распознавания образов позволила записать отличительные признаки режимов работы в качественно новой форме, что существенно облегчает их выявление и идентификацию режимов. Предложенный подход построения защиты позволил выявить новые качественные и интегрально-качественные отличительные признаки, использование которых невозможно в алгоритмах, основанных на традиционных подходах. Предложенный подход также позволил с помощью четырёх дискретных сигналов контролировать признаки идентификации режимов, для контроля которых при традиционных подходах требуется формирование дополнительных сигналов.

3. Исследование переходных процессов с учётом взаимодействия ТТ, работающих в трёхфазных группах, а также их влияния на контролируемые дифзащитой трансформатора параметры, показало, что правильность её работы не может быть обеспечена без взаимодействия информации, получаемой в разных фазах. Учёт информации от всех трёх фаз должен производиться как при выявлении отличительных признаков внутренних и внешних КЗ, так и при выявлении отличительных признаков БТН.

4. Отстройка дифзащиты трансформатора от БТН на всей продолжительности существования этого режима возможна только с применением интегрально-качественных признаков, указывающих на различие форм дифференциального тока в разных режимах. Это является причиной больших затруднений в использовании таких отличительных признаков БТН в традиционных алгоритмах, на которых основано функционирование существующих защит. Это обуславливается следующим. Отличительные признаки БТН в полной мере проявляются или не проявляются только в конце первого или в начале второго периода от момента возникновения нового режима. В отличие от этого, время идентификации аварийных режимов определяется величиной угла блокировки реагирующего органа, которое меньше половины периода. При коротких замыканиях с большим током ТТ насыщаются за время, меньшее половины одного периода, после чего истинная информация о дифференциальном токе искажена, а информацию до насыщения можно считать потерянной. Поэтому, есДи защита при внутреннем КЗ не сработает до первого насыщения ТТ, то она не' сможет сработать до тех пор, пока не затухнет переходный процесс. С другой стороны, чтобы с полной определённостью выявить внутреннее КЗ, необходимо удостовериться, что текущим режимом является не бросок тока намагничивания.'А это можно определить только за время, соизмеримое с периодом промышленной частоты, вследствие чего и происходят задержки в срабатывании при внутренних КЗ, подтверждаемые работой [52]. Предложенный принцип обработки информации и принятия решения с помощью структурного I подхода позволяет преодолеть такое затруднение, поскольку при нём можно использовать сохранённую информацию, спустя промежуток времени любой длительности.

5. Для правильного распознавания режима работы защищаемого объекта процесс выявления отличительных признаков должен производиться на протяжении всей длительности одного периода промышленной частоты (не только первого после начала переходного процесса). Это объясняется возможной последовательностью проявления отличительных признаков: в пределах каждого периода признаки истинного класса режимов могут проявляться после проявления признаков другого класса. Такое относится в основном к режимам несимметричных внешних КЗ с неодновременным замыканием фаз. В подобных случаях невозможно обеспечить правильное функционирование защит, опираясь на традиционные подходы их построения. Разработанный алгоритм распознавания режимов гарантирует правильность функционирования в таких случаях.

6. Практическая реализуемость предложенного принципа подтверждена разработанным аппаратно-отладочным комплексом на базе микроконтроллера MSP430F149 и созданной к нему программой, выполняющей обработку информации для распознавания режима работы силового трансформатора. Опре-• ■ • делены минимальные требования к микропроцессорным средствам.

7. Применение новых подходов к построению алгоритма функционирования защиты не исключает полностью логический подход, являющийся тратдиционным. Новый подход полностью изменяет принцип обработки информации, позволяя существенно увеличить её объём, но для принятия решения об отнесении режима к какому-либо классу использует логический подход. При этом роль логического подхода может быть сведена к минимуму, то есть ограничивается самыми простыми правилами алгебры логики. Конкретно в данной работе логические принципы имеют место, например, при сравнении получаемых в процессе распознавания числовых кодов с заранее определёнными кодами словарей признаков; при учёте информации от разных фаз и др.

Предложенный структурный принцип построения алгоритма функционирования дифзащиты трансформатора позволил перейти на более высокий ф) уровень обработки информации, и его следует принять на вооружение при разработке алгоритмов функционирования других микропроцессорных защит.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ I J

В данной работе разработан новый принцип построения микропроцессорной защиты, алгоритм функционирования которой основан на подходах, кардинально отличающихся от традиционных. Для совершенствования дифзащиты трансформатора предложено применение структурного подхода теории распознавания образов. Для этого разработан новый метод, заключающийся в «объединении в одно целое» нескольких дискретных сигналов, позволяющих контролировать отличительные признаки аварийных режимов работы защищаемого объекта. При этом в основу алгоритма распознавания закладывается контроль самых информативных из ранее известных отличительных признаков. Для распознавания БТН привлечён также структурный метод числового кодирования Фримена, применяемый ранее для распознавания текста.

1. Кутявин И.Д. Быстронасыщающиеся трансформаторы тока для увеличения чувствительности дифференциальных защит.// Электрические станции, 1946.-№ 8.-С. 35-37.

2. Царев Н.И. Применение реле с БНТ в дифференциальных защитах.// Электрические станции, 1948. — № 8. С. 41-45.

3. Фабрикант В.Л., Грек Г.Т. Определение параметров БНТ для релейной защиты.// Электричество, 1951. № 8. - С. 30-36.

4. Дроздов А.Д., Платонов В.В. Реле дифференциальных защит элементов энергосистем. М.: Энергия, 1968. — 112 с.

5. Дроздов А.Д. Электрические цепи с ферромагнитными сердечниками в релейной защите. — M.-JL: Энергия, 1965. 240 с.

6. Багинский Л.В., Ирлахман М.Я. Релейная защита. (Конспект лекций). Часть 2: Быстродействующие защиты линий электропередачи и защиты элементов электрических станций. — Новосибирск: Изд-во Новосибирского электротехнического института, 1973. 127 с.

7. Федосеев A.M. Релейная защита электроэнергетических систем. — М.: Энергоатомиздат, 1984. 520 с.

8. Чернобровое Н.В. Релейная защита. Учебное пос. для техникумов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1978. 624 с.

9. Ульяницкий Е.М. и др. К вопросу выполнения торможения дифференциальных реле.// Изв. вузов. Электромеханика, 1974. - № 2. - С. 204-210.

10. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13Б. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ: Расчёты. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 96 с.

11. Вавин В.П. Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор. М.: Энергоиздат, 1982. - 257 с.

12. Дмитренко A.M. Дифференциальная защита трансформаторов и автотрансформаторов.// Электричество, 1975. — № 2. — С. 1—9.

13. Дмитренко A.M. Полупроводниковое время-импульсное дифференциальное реле с торможением.// Изв. вузов СССР. Электромеханика, 1970. — №3.-С. 335-339.

14. Абраменков В.Н. О выборе коэффициента торможения реле ДЗТ-20'.// Электрические станции, 1985. № 5. - С. 65-66.

15. Королёв Е.П., Либерзон Э.М. Расчёты допустимых нагрузок в токовых цепях релейной защиты. М.: Энергия, 1980. - 208 с.

16. Глазырин В.Е. Анализ чувствительности ДЗТ-21 (23) к внутренним повреждениям.// Быстродействующая релейная защита и противоаварийная автоматика электрических систем./ Новосиб. электротехн. ин-т. — Новосибирск. — 1987. -С. 96-101.

17. Коновалова Е.В. Анализ функционирования устройств РЗА в энергосистемах Российской Федерации.// Энергетик, 2003. — № 5. С. 20-22.

18. Дмитренко A.M., Арсентьев А.П. О выборе уставок микропроцес-, сорных дифференциальных защит «АББ Автоматизация».// Энергетик, 2003. — №4.-С. 37-39.

19. Багинский Л.В., Глазырина Г.М., Шалин А.И. Использование сочетания дифференциально-фазного и дифференциального принципов действия защиты трансформаторов.// Электричество, 1978. № 5. — С. 81-85.

20. Багинский Л.В., Пшенко В.П. Быстродействующая защита мощных трансформаторов (автотрансформаторов).// Электричество, 1989. — № 4. — С. 14-22.

21. Багинский Л.В., Глазырина Г.М. Дифференциально-фазное реле с торможением. Сборник «Вопросы проектирования и повышения надёжностии экономичности работы электрической части электростанций и подстанций». Новосибирск. - 1974. - С. 86-96.

22. Багинский JI.B. К выбору принципа работы быстродействующей защиты основных элементов электрических станций и подстанций.// Электрические станции, 1978. -№ 5. С. 41—45.

23. Багинский JI.B. Взаимодействие трансформаторов тока в трёхфаз- ' ных группах в переходных процессах при глубоких насыщениях.// Электричество, 2000. -№ 3. С. 24-33.

24. Багинский JI.B. Переходные процессы в однофазной дифференциальной группе трансформаторов тока при глубоких насыщениях.// Электричество, 1984.-№ 12.-С. 11-16.

25. Багинский Л.В. и др. Аналитическое исследование переходных процессов в схеме «звезда» трансформаторов тока при значительной активной нагрузке.// Изв. вузов. Электромеханика. 1982, № 2. — С. 211-217.

26. Багинский Л.В. и др. Переходные процессы в трансформаторах тока дифференциальных защит при несимметричном коротком замыкании.// Изв. вузов. Энергетика, 1986. — .№ 6. С. 51-54.

27. Zhigian Во, Geoff Weller, Tom Lomas. A New Technique for Transformer Protection Based on Transient Detection.// IEEE Trans, on Power Delivery. — Vol. 15.-July 2000.-pp. 870-875.

28. M.A. Rahman, B. So, M.R. Zaman, M.A. Hogue. Testing of Algorithms for a Stand-Alone Digital Relay for Power Transformers.// IEEE Trans, on Power Deliveiy. Vol. 13.-April 1998.-pp. 374-385.

29. Mladen Kezunovic, Yong Guo. Modeling and Simulating of the Power Transformer Faults and Related Protective Relay Behavior.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 15. - January 2000. - pp. 44-50.

30. Stanley E. Zocholl, Armando Guzman, Daqing Hou. Transformer Modeling as Applied to Differential Protection. http://www.selinc.com/techpprs/ 6025.pdf. - 18 февраля 2004 г.

31. T.S. Sidhu, H.S. Gill, M.S. Sachdev. A Power Transformer Protection Technique with Stability During Current Transformer Saturation and Ratio-Mismatch Conditions.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 14. - July 1999. -pp. 798-804.

32. J.A. Sykes, I.F. Morrison. A Proposed Method of Harmonic Restrainti

33. Differential Protection of Transformers by Digital Computer.// IEEE Trans, on Power Apparatus and Systems. Vol. PAS-91. - May/June 1972. - pp. 1266-1272.

34. J.S. Thorp, A.G. Phadke. A Microprocessor Based Three-Phase Transformer Differential Relay.// IEEE Trans, on Power Apparatus and Systems. Vol. PAS-101. - 1982. - pp. 426-432.

35. M.A. Rahman, B. Jyasurya. A State-of-Art Review of Transformer Protection Algorithm.// IEEE Trans, on Power Delivery. — Vol. 3. April 1988. — pp.534.544.

36. Y.V.V.S. Murty, W.J. Smolinsky. Designed Implementation of a Digital Relay for 3-Phase Power Transformer Based on Kalman Filtering Theory.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 3. - April 1988. - pp. 545-551.

37. M.A. Rahman, Y.V.V.S. Murty. A Stand-Alone Digital Protective Relay for Power Transformers.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 6. - January 1991. -pp. 85-95.

38. The Institution of Electrical Engineers Power System Protection: Electricity Association Services Ltd., 1995, Vol. 3, Application.

39. H. Wang, K.L. Butler. Finite Element Analysis of Internal Winding Faults in Distribution Transformers.// IEEE Trans, on Power Delivery. — Vol. 16. — July 2001.-pp. 422-427.

40. A. Guzman, S. Zocholl, G. Benmouyol, H.J. Altuve. A Current-Based Solution for Transformer Differential Protection Part I: Problem Statement.// IEEE Trans, on Power Delivery. - Vol. 16. - October 2001. - pp. 485-491.

41. A. Guzman, S. Zocholl, G. Benmouyol, H.J. Altuve. A Current-Based Solution for Transformer Differential Protection Part II: Relay Description and Evaluation.// IEEE Trans, on Power Delivery. - Vol. 17. - October 2002. - pp. 886- ' 893.

42. A. Guzman, S. Zocholl, G. Benmouyol, H.J. Altuve. Performance Analysis of Traditional and Improved Transformer Differential Protective Relays — http://www.selinc.com/techpprs/6100.pdf. 18 февраля 2004 г.

43. A. Wiszniewski, B. Kaztenny. A Multicriteria Differential Transformer Relay Based on a Fuzzy Logic.// IEEE Trans, on Power Delivery. — Vol. 10. October 1995.-pp. 1786-1792.

44. M.-S. Shin, C.-W. Park, J.-H. Kim. Fuzzy Logic-Based Relaying for Large Power Transformer Protection.// IEEE Trans, on Power Delivery. — Vol. 18. — July 2003.-pp. 718-724.

45. A.L. Orille-Fernandez, N.K.I. Ghonaim, J.A. Valencia. A FIRANN as a Differential Relay for Three Phase Power Transformer Protection.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 16. - April 2001. - pp. 215-218.

46. L.G. Perez, A.J. Flechsig, J.L. Meador, Z. Obradovic. Training an Artificial Neural Network to Discriminate between Magnetizing Inrush and Internal Faults.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 9. - January 1994. - pp. 434-441.

47. Y. Sheng, S.M. Rovnyak. Decision Trees and Wavelet Analysis for Power Transformer Protection.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 17. - April 2002.-pp. 429-433.

48. M. Gomez-Morante, D.W. Nicoletti. A Wavelet-Based Differential Transformer Protection.// IEEE Trans, on Power Delivery. — Vol. 14. October 1999.-pp. 1351-1358.

49. O.A.S. Youssef. A Wavelet-Based Technique for Discrimination Between Faults and Magnetizing Inrush Currents in Transformers.// IEEE Trans, on Power Delivery.-Vol. 18.-January 2003.-pp. 170-173.

50. Подгорный Э.В., Ульяницкий E.M. Сравнение принципов отстройки дифференциальных реле от токов включения силовых трансформаторов.// Электричество, 1969. № 10. - С. 26-31.

51. Шарп Р.Л., Глэссберн В.Е. Дифференциальное реле с торможением от вторых гармоник.// Энергетика за рубежом. Релейная защита. — М.—JL: Гос-энергоиздат, 1960. вып. 3. - С. 45-59.

52. Глазырин В.Е., Щеглов А.И. Динамическая модель броска тока намагничивания силовых трансформаторов.//Изв. вузов СССР. Энергетика, 1970.- № 7. С. 10-13.

53. Грек Г.Т. Быстродействующая дифференциальная защита с применением полупроводников.// Электричество, 1960. — № 3. — С. 27—33.

54. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов: Учебник для ВУЗов.- СПб: Питер, 2002. 608 с.

55. А.с. 164385 (СССР). Способ блокировки релейных защит./ Борисов В.А., Зозуля Ю.А. Опубл. в Б.И., 1967. -№11.

56. А.с. 509934 (СССР). Устройство для блокировки дифференциальной защиты при однополярных токах./ Шуляк В.Г., Цыгулев Н.И., Галкин А.И. — Опубл. в Б.И., 1976. № 13.

57. А.с. 628574 (СССР). Устройство для блокировки защиты от бросков тока намагничивания./ Ким С.С. Опубл. в Б.И., 1978. — № 38.

58. Бердов Г.В., Середин М.М. Анализ принципов отстройки реле от токов включения трансформаторов на основе критерия максимального правдоподобия.// Изв. вузов СССР. Электромеханика, 1978. № 9. - С. 923-927.

59. А.с. 907666 (СССР). Устройство для дифференциальной защиты1 ■ Iэлектроустановки./ Багинский J1.B., Ерушин В.П., Исаев С.И., Тимофеев И.П., Пшенко В.П. Опубл. в Б.И., 1982. - № 7.

60. Sonnemann W.K., Wagner C.L., Rockefeller G.D. Magnetizing inrush phenomena in transformer banks.// Power Apparatus and Systems. October 1958. — №38.-pp. 884-892.

61. Цифровая защита генератора, трансформатора ЭКРА.656116.166 ТО. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

62. Горелик A.JL, Скрипкин В.А. Методы распознавания: Учеб. пос. для ВУЗов. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1989. — 232 с.

63. Словарь по кибернетике/ А.А. Дородницын и др.. Под ред. B.C. Михалевича. 2-е изд., перераб. и доп. Гл. ред. Советской энциклопедии, 1989. -751с.

64. Патрик Э. Основы теории распознавания образов: Пер. с англ./ Под ред. Б.Р. Левина. М.: Сов. Радио. - 1980. - 408 с.

65. Александров Е.П. Применение теории распознавания образов для классификации режимов сложных электрических систем.// Электричество, 1978.-№9.-С. 76-77.

66. Структурная теория релейных устройств./ Отв. ред. проф. Гаврилов М.А. -М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. 272 с.

67. Рогинский В.Н. Построение релейных схем управления. — M.-JL: Энергия, 1964. 424 с.

68. Колдуэлл С. Логический синтез релейных устройств./ Перевод с англ. Москатова Г.К. и Таланцева А.Д./ Под ред. Гаврилова М.А. М.: Изд-во иностранной литературы, 1962. - 740 с.

69. Теоретические основы построения логической части релейной защиты и автоматики энергосистем./ Поляков В.Е., Жуков С.Ф., Проскурин Г.М. и др.; Под ред. В.Е. Полякова. М.: Энергия, 1979. - 240 с.

70. Фу К. Структурные методы в распознавании образов./ Перевод с англ. Завалишина Н.В., Петрова С.В., Шейнина Р.Л./ Под ред. Айзермана М.А. -М.: Мир, 1977.-320 с.

71. Русын Б.П. Структурно-лингвистические методы распознавания изображений в реальном времени. Киев: Наукова думка, 1986. — 128 с.

72. Завалишин Н.В., Мучник И.Б. Лингвистический (структурный) подход к проблеме распознавания образов.// Автоматика и телемеханика, 1969.-№8. -С. 86-118.

73. Глазырин В.Е., Торопов Г.Э. Построение узла ввода аналоговых сигналов в цифровые устройства релейной защиты и автоматики.// Сб. научн. тр. НГТУ. Новосибирск. - 2000. - № 1 (14). - С. 89-96.

74. Кловский Д.Д. Теория передачи сигналов. — М.: «Связь», 1973.252 с.

75. Глазырин В.Е., Торопов Г.Э. Моделирование переходных процессов в группах трансформаторов тока.// Сб. научн. тр. НГТУ. Новосибирск. — 2000. - № 3 (20). - С. 75 - 82.

76. Наумов В.А., Швецов В.М. Математические модели трансформаторов тока в исследованиях алгоритмов дифференциальных защит.// Электрические станции, 2003. № 3. — С. 51-56.

77. A. Gaudreau, P. Picher, L. Bolduе, A. Coutu. No-load Losses in Transformer Under Overexcitation/ Inrush-Current Conditions: Test and Model.// IEEE Trans, on Power Delivery. Vol. 17. - July 2002. - pp. 1009-1017.

78. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей: РД 34.20.501-95/ Министерство топлива и энергетики РФ. 15-е изд., переаб. и доп. - Красноярск: Офсет, 1998. - 308 с.

79. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энерго-атомиздат, 1989. - 608 с.

80. Баев А.В. Остаточная индукция в трансформаторах тока релейной защиты.// Электричество, 1971. — № 7. С. 4-9.

81. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ: Учеб. пос. для вузов/ A.JI. Барановский, А.Н. Калиниченко, JI.A. Манило и др.; Под ред. A.JI. Барановского и А.П. Немирко. М.: Радио и связь, 1993. — 248 с.

82. Засыпкин А.С. Остаточные индукции в ненагруженных силовых трансформаторах после отключения от сети.// Изв. вузов СССР. Электромеханика, 1977. -№ 2. - С. 168-172.