资源描述：
《一种消除非周期分量对非递推富氏算法影响的精确方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1998年7月继电器第26卷第4期7一种消除非周期分量对非递推富氏算法影响的精确方法周大敏重庆后勤工程学院,重庆(400041)【摘要】提出了一种从不同数据窗的非递推富氏算法中消除衰减非周期分量影响的新方法。新的校正方法对衰减时间常数τ和数据窗长短未作假定和要求,是从富氏算法滤波结果的基础上严格推导得出的,理论分析和仿真验算都证明上述算法原理是正确的,补偿效果很好。新的校正方法还具有计算量小,只需在原算法基础上增加两个采样点,以及受分次谐波影响很小等特点,具有较高的理论和实用价值。【关键词】富氏算法非周期分量电力系统由于一个周期内交变分量的积分值不为零,将引言-T/τ使计算值r
2、=es带来很大的误差。第二类富氏滤波算法在电力系统中应用很广,尤校正法的主要缺点是要预知衰减时间常数τ,其是作为电力系统微机保护提取基波分量的一当实际的τ值不同于补偿算法中采用的τ值[1]种算法,富氏滤波占有重要的地位。全波富氏算时,误差可能相当大。此外,也不能应用于短法能滤除所有整次谐波分量(假定提取基波分窗富氏算法且受分次谐波影响很大。第三类方量)且具有稳定性好的优点,但数据窗为一个法的补偿效果与采样频率有很大的关系。由此周波,响应速度相对较慢。半波富氏算法只有半可见,以上三类校正方法理论上都不能实现对个周期的采样数据,响应快,但它只能滤除奇次衰减非周期分量的精确补偿。[2
3、,3]谐波,滤波能力相对较弱。文献提出了两种本文提出一种能完全消除衰减非周期分量根据要求能滤除任意指定的谐波分量的短窗滤影响的精确方法,适用于各种数据窗的非递推波方法,可以兼顾滤波精度和响应速度的要求,富氏算法。精确校正法所需数据窗只需在原滤有着重要的用途。波算法基础上增加两点,计算也比较简单,具有电力系统故障后的电流、电压信号中包含较高的实用性。有衰减的非周期分量,富氏算法对衰减非周期1富氏算法及衰减非周期分量的影响分量的抑制能力很差。对如何消除衰减非周期分量给富氏滤波算法带来的影响,人们进行了111全波及半波富氏算法[4-8]深入的研究,提出了不少方法。对衰减非周设输入信号
4、为:期分量的处理方式,归结起来主要有三种:M-ati(t)=Ae+∑Im(n)cos(nω·t+φn)(1)利用正弦波前、后半周波形特征;n=1(2)假定衰减非周期分量的时间常数已(1)知:式中Im(n)、φn分别为n次谐波的幅值和初相(3)差分法。位。根据全波富氏算法,n次谐波分量的实部模第一类校正方法由于是利用正弦波前、后值IRe(n)和虚部模值Iim(n)的时域表达式分别半周反相的特点,因此,这类方法只能用于全波为:T富氏算法,对于非全波数据窗富氏算法不适用。2IRe(n)=i(t)cos(nω·t)·dt(2)另外,当输入信号中包含有非整次谐波分量时,T∫0T2Iim(
5、n)=i(t)sin(nω·t)·dt(3)1997—11—03收稿T∫08一种消除非周期分量对非递推富氏算法影响的精确方法T式中T、ω分别为基频分量的周期和角频率(ω2-atΔKS==Aesin(nω·t)·dt(17)=2π/T)。T∫0用交流采样值表示的全波富氏算法为:可见,当输入信号中包含衰减非周期分量时,由N22π于A≠0、a≠0,导致ΔΚC≠0、ΔΚS≠0,将未IRe(n)=∑i(k)cos(nk·)(4)Nk=1N经校正的IRe(n)、Iim(n)作为实际有用信号的N22π实、虚部必然带来很大的误差,试验证明,如不Iim(n)=∑i(k)sin(nk·)(5)Nk
6、=1N采取措施,在最严重的情况下,由衰减非周期分N为一个周期的采样次数。量对富氏算法造成的计算误差可能超过10%,半波富氏算法时域表达式为:因此必须对其校正。T/24IRe(n)=i(t)cos(nω·t)·dt(6)2衰减非周期分量的消除T∫0T/2211消除对全波富氏算法的影响4Iim(n)=i(t)sin(nω·t)·dt(7)设对故障后输入信号i(t)进行等间隔采T∫0样,下面以时域形式对校正方法进行介绍。用交流采样值表示的半波富氏算法为:(1)取数据窗1,t∈[0,T],根据式(12)～N/242π(17)得IRe(n)=∑i(k)cos(nk·)(8)Tk=1NIR
7、e(n)=Im(n)cosφn+ΔKC(18)N/242πIim(n)=Im(n)sinφn+ΔKS(19)Iim(n)=∑i(k)sin(nk·)(9)Tk=1N(2)延迟ΔT,取数据窗2,t∈[ΔT,T+n次谐波的幅值Im(n)和初相位φn为:ΔT],得到I22(10)I′Re(n)=Im(n)cos(φn+nω·ΔT)+m(n)=IRe(n)+Iim(n)TIim(n)2Ae-a(t+ΔT)cos(nω·t)·dt=φn=arctg(11)T∫IRe(n)0如输入信号具有式(1)所示的
