直接提取基频分量瞬时值的快速滤波算法.pdf

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1、第41卷第3期电力系统保护与控制Vo1．41NO．32013年2月1日PowerSystemProtectionandControlFeb．1．2013直接提取基频分量瞬时值的快速滤波算法黄世年，佟为明，郭志忠，李中伟(哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对现有滤除衰减直流分量算法求得基频分量相量，无法满足快速保护算法要求这一问题，提出了基于三采样点的快速提取基频分量瞬时值的算法。分析了计算系数与衰减时间常数的关系，得出了衰减时间常数在较大范围内变化时计算系数几乎为一常数的结论。仿真和动模试验结果表明，该算法具有不需计算衰减时

2、间常数真实值、计算速度快和计算精度高等优势，能够满足快速保护的要求，可应用于高压超高压线路保护。关键词：基频分量瞬时值；快速滤波；衰减直流分量；时间常数AfastfilteringalgorithmforextractingfundamentalinstantaneousvalueHUANGShi—nian，TONGWei—ming，GUOZhi·zhong，LIZhong—wei(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)

3、Abstract：TheexistingalgorithmofobtainingfundamentalcomponentphasorbyremovingdecayingDCcomponentcan’tmeetthedemandoffastprotectionalgorithm．Therefore，analgorithmforextractingfundamentalinstantaneousvaluefromonlythreesamplesispresented．Therelationshipbetweencomputationcoeficientandtim

4、econstantisresearched．Theresearchshowsthatwhenthetimeconstantvariesinawiderange，thecomputationcoeficientisnearlyaconstant．Laboratorytestandnumericalsimulationallindicatethatthealgorithmhastheadvantageoflittlecalculation，highaccuracy，andnorequirementofcalculatingtimeconstant．Thealgor

5、ithmcanbeemployedbyprotectiondevicesforHVandEHVtransmissionlines．ThisworkissupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50907014)．Keywords：fundamentalcomponentinstantaneousvalue；fastfiltering；decayingDCcomponent；timeconstant中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674。3415(2013)03．0044．06法_4。

6、引。文献【4]进行两次傅立叶变换，并用泰勒级0引言数近似代替指数运算，计算出傅立叶变换中衰减直电力系统的微机保护和线路故障测距中，通常流分量带来的误差。当基波周期为时，算法所需使用基频电气量。电力系统故障时，暂态过程中的数据窗长为升2。文献[5】计算精度很高，但算法故障电流除了包含基频分量外，还可能包含高频分非常复杂，算法所需数据窗长也为T+T／2。因为所量和衰减直流分量。傅立叶变换可以完全滤除恒定需数据窗太长且算法复杂，这两种算法都不适合在的直流分量和基波的整数次谐波，因而在计算机保保护中采用。文献[6．9]充分利用了正弦函数的特征，护中被广泛应用_jJ。但

7、是，傅立叶变换是基于周期缩短了算法所需的数据窗，当基波每周期采样点数信号模型提出来的，无法滤除衰减的直流分量。由为Ⅳ时，算法所需数据窗长为Ⅳ+1个采样点。但这于衰减直流分量的存在，应用傅立叶变换计算得到些算法需要进行不适合微处理器计算的对数运算或的电气量必然产生较大的误差L2J，给保护装置的行指数运算。文献[10．13]连续进行三次傅立叶变换，为造成不利的影响ljJ。避免了对数运算或指数运算，算法所需数据窗长为为了消除衰减直流分量的影响，许多研究人员Ⅳ+2个采样点。做了大量的研究，提出了一些改进的傅立叶算快速切除故障是提高线路传送功率并保证电力系统暂态稳定性的

8、重要措施，对于500kV线路，如基金项