随着电力系统的不断发展和进步,大容量、超高压大型电力变压器不断投入系统运行,对数字变压器差动保护性能的要求也越来越高.论文在分析影响变压器差动保护性能的几个关键问题基础上,针对性地提出了自适应数字变压器差动保护的解决方案.主要在以下几个方面开展了研究工作:论文在提出自适应变压器差动保护总体框图的基础上,简要的分析了电流差动保护原理在变压器上的实现方式.论文详细分析了单相变压器励磁涌流的频谱特征,得出涌流中基波与二次谐波相位差满足0°或180°的关系,且三相涌流中的基波与二次谐波相位差也符合一定的规律,即偏向于时间轴一侧的单向励磁涌流中基波与二次谐波相位差在0°或180°附近.提出了基于附加相位判别的自适应二次谐波涌流制动方案,该方案充分利用涌流波形中的幅值相位信息,改善了变压器在涌流特征不明显、传统二次谐波制动不住时的不足,同时在空投变压器内部故障时也不会误闭锁差动保护.论文在分析滤波器的暂态特性对数字保护的影响的基础上,初步从理论上分析了全波傅氏算法的动态特性及其对数字变压器差动保护的影响.分析结果表明,在数字保护的设计过程中,需要考虑数字滤波器数据窗的暂态性能,同时在数据窗的暂态中就进行保护判别并不可靠.论文推导了基于解矩阵方程的短数据窗正交滤波器组的统一设计方法,该方法可按要求滤除任意整次或非整次谐波,并能保证余弦和正弦滤波器幅频特性一致,可作为基于暂态指示器的自适应变数据窗变压器差动保护中的基本单元算法;同时研究了滤波器幅频特性与数据窗暂态性能之间的关系,并提出考虑数据窗暂态性能的一般设计原则,实际动模数据的仿真测试结果验证了所提方法的正确性和可行性.论文详细分析了外部故障电流下的TA(电流互感器)暂态饱和模型,提出了基于暂态指示器的自适应差动保护方案,通过暂态指示器,自适应地调整数字滤波算法,该方案能提高差动保护防外部故障TA暂态饱和与励磁涌流误动的能力.目前对外部故障切除过程中的TA局部暂态饱和没有引起足够的重视,论文研究发现外部故障切除过程的TA局部暂态饱和主要和TA在大剩磁、小工频负荷电流传变性质有关.提出了基于外部故障切除检测的自适应磁制动、反时限电流差动保护方案,该方案能有效的防止外部故障切除过程中因TA局部暂态饱和引起的差动保护误动.论文提出了一种基于快速原型的自适应变压器差动保护仿真开发技术,并构建了自适应数字差动保护动态仿真测试与快速原型开发的实例,在配备A/D和数字出口回路后,将能构成一套实用的自适应数字变压器差动保护装置.论文最后对自适应差动保护的应用提出了展望,并提出了将来需改进和提高的研究方向,进一步为自适应数字变压器差动保护原理的发展和实用化提供基础.