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1、水力发电·2003年·第29卷·第6期43文章编号:055929342(2003)0620043203一种能滤除衰减直流分量的改进半波傅氏算法12赵新红,苏文辉(11南京师范大学电气与电子工程学院,江苏南京210042;21福建省电力勘测设计院,福建福州350003)关键词:微机继电保护;直流衰减分量;半波傅氏算法摘要:半波傅氏算法是基于采样信号不含衰减直流分量而推导出来的,对衰减直流分量的滤除不明显。新算法通过增加两个采样点,使其对直流分量的滤波效果得到大大的改善。理论上新算法可以消除任意衰减时间常数的直流分量对所求各次谐波分量的影响。仿真试验表明,该算法
2、消除直流衰减分量的能力强,计算量小,具有实际应用前景。AnImprovedhalf2waveFourieralgorithmforfilteringthedecayingDCcomponent12ZHAOXin2hong,SUWen2hui(1.ElectricandElectronicsCollegeofNanjingTeacher’sUniversity,NanjingJiangsu210042;2.FujianProvincialPowerInvestigationandDesignInstitute,FuzhouFujian350003)KeyWor
3、ds:computer2basedrelaying,decayingDCcomponent,half2waveFourieralgorithmAbstract:Thehalf2waveFourieralgorithmwasderivedbythesamplingsignalwithoutdecayingDCcomponent,andcan’tfiltratethecomponent.Byaddingtwosamplingpoints,newalgorithmcanfiltrateitevidently.Intheory,theinfluenceoftheex
4、ponentialDCcomponentonthefundamentalwavecomponentwithrandomdecaytimeconstantcanbecompletelyeliminatedwiththealgo2rithm.ThesimulationsprovedthatthealgorithmcanfilteringexponentialDCcomponentandjustneedlittlecalculationcapacity.中图分类号:TM74;TM762文献标识码:BM电力系统发生故障时,为了维持系统稳定和保护非故障-t/τx(t)
5、=X0e+∑Xm(n)cos(nωt+φn)(1)n=1元件,故障元件应被快速切除。继电保护在这里起着检测并式中,X0为直流分量;τ为衰减时间常数;Xm(n),φn分别为切除故障的功能。在微机保护中,这种检测功能主要通过相n次谐波的幅值和初相角。关的算法来实现。大多数微机保护算法的计算实际上就是对采样信号的参数估计过程,其性能取决于他们能否从若干根据傅氏级数原理,可以得到各次谐波分量的实部和虚采样值中获得基波或某次谐波分量的精确估计值。目前的部的时域表达式:微机继电保护算法中,离散傅立叶变换应用得最为广泛。半4T/2an=x(t)cos(nωt)dt(2)波
6、傅氏变换由于其只需要半个周波的数据窗,具有很好的滤T∫0去奇次谐波等优点,而得到了大量应用。但是,由于傅氏变4T/2bn=x(t)sin(nωt)dt(3)T∫0换是以周期信号推导出来的,如果采样信号中存在有衰减直流分量,再用半波傅氏算法来计算,其精度会受到很大的影式中,T为基频分量的周期;ω为基频分量的角频率。响。将式(2)、(3)离散化处理后可得:笔者从衰减直流分量对半波傅氏算法的影响着手,在半4N/22πan=∑x(k)cos(nk)(4)波傅氏变换的基础上提出一种新的计算方法,理论上可以完Tk=0N全滤除衰减直流分量的影响,从而使半波傅氏算法能够在各
7、种环境下得到理想的精度。收稿日期:2003203231作者简介:赵新红(1973—),女,安徽合肥人,硕士,讲师,主要1半波傅氏算法从事电力系统自动化教学与科研工作;苏文辉(1976—),男,福建永假定被采样的信号具有如下的形式:定人,硕士,主要从事电力负荷预测和电网规划工作144水力发电·2003年·第29卷·第6期4N/22πan=A+δabn=∑x(k)sin(nk)(5)(14)Tk=0Nan=B+δb式中,k为采样点数系号;N为周波采样点数,离散情况下A=Xm(n)cos(φn)式中,(15)有:nωt=n2πf1/fk=nk2π。这样,就可以得到
8、n次谐波的B=Xm(n)sin(φn)NNA、B实际
