数字保护滤波算法专题(转载)
lizhenbao_jinan
2006年01月26日 17:09:52
来自于电站工程
只看楼主

一、概述 高速发变组保护都工作在故障发生后的最初瞬变过程中,这时的电压和电流信号由于混有衰减直流分量和复杂的谐波成分而严重畸变。目前大多数保护装置的原理都是建立在反映正弦基波或某些整次谐波基础之上,所以滤波器一直是继电保护装置的关键部件。在数字保护中,有两种可供选择的方案,一种是传统的模拟滤波器,一种是数字滤波器。目前所研究的数字式保护几乎毫无例外地采用了数字滤波算法,这是由于它具有以下优点:

一、概述
高速发变组保护都工作在故障发生后的最初瞬变过程中,这时的电压和电流信号由于混有衰减直流分量和复杂的谐波成分而严重畸变。目前大多数保护装置的原理都是建立在反映正弦基波或某些整次谐波基础之上,所以滤波器一直是继电保护装置的关键部件。在数字保护中,有两种可供选择的方案,一种是传统的模拟滤波器,一种是数字滤波器。目前所研究的数字式保护几乎毫无例外地采用了数字滤波算法,这是由于它具有以下优点:
1)滤波精度高。
2)可靠性高。模拟元器件很容易受环境和温度影响,而数字系统受这个影响小得多。
3)灵活性高。数字滤波器改变性能只要改变算法或者某些系数,而模拟滤波器却十分麻烦。
4)便于时分复用。采用模拟滤波器则必须每个通道装一个滤波器,而数字滤波器通过时分复用,一套硬件系统可完成各个通道的滤波任务。
lizhenbao_jinan
2006年01月26日 17:10:09
2楼
二、数字滤波器的分类
数字滤波器有多种分类。按照算法实现方式不同可分为专用硬件组成的数字滤波器和软件组成的数字滤波器;按其运算结构不同可分为递归型和非递归型数字滤波器;按单位脉冲响应不同可分为无限长单位脉冲响应滤波器(IIR)和有限长单位脉冲响应数字滤波器(FIR),其中又分为直接型、正准型、级联型、横截型及频率采样型等多种类型;按照不同的滤波理论又可分为常规滤波器和最佳滤波器。另外,通常还按频率特性划分为低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器和带限滤波器四类基本滤波器,其中前两类滤波器在数字继电保护中用得最多。
回复
lizhenbao_jinan
2006年01月26日 17:10:19
3楼
根据对保护动作速度以及不同计算精度的要求,采用不同长度数据窗的滤波算法,微机保护中通常采用如下滤波算法:
1)全波积分算法;
2)半波积分算法;
3)全波傅里叶算法;
4)半波傅里叶算法;
5)其他滤出特定次谐波分量的数字滤波算法。

通常为了抑制衰减直流分量对计算精度的影响,需在进行以上算法前进行差分滤波。
回复
lizhenbao_jinan
2006年01月26日 17:10:48
4楼
半波傅里叶算法的幅频特性如下:
回复
lizhenbao_jinan
2006年01月26日 17:11:10
5楼
全波傅里叶算法的幅频特性如下:
回复
lizhenbao_jinan
2006年01月26日 17:11:21
6楼
显然,全波傅里叶算法可能滤除所有整次谐波分量和恒定直流分量;而半波傅里叶算法只能滤除奇次谐波分量。
回复
dspfun
2006年02月04日 19:33:17
7楼
以上论点之我见

目前,国内保护厂家几乎是无一例外的采用傅立叶算法,在保护中采用FIR算法的很少,因为FIR滤波器也是为一实时滤波,所以采用单片机设计的基本上很难实现,但即使是采用dsp设计的cpu电路,在实际应用中也很少用到fir或iir滤波器算法。
关于积分算法,是没有滤波功能的,积分算法一般用在测量场合,因为测量要包含协波值。
无论是半波傅立叶计算还是全波傅立叶计算,并没有只能滤奇次协波和偶次协波这一说法。


我是新手,给坛子里的朋友拜年!
回复
flyseu
2006年02月18日 15:07:35
8楼
纠正楼上一个错误观点,半波傅立叶算法是不能滤除直流和偶次谐波分量的,可以从其幅频特性上看出来。原文结论正确。
回复
dspfun
2006年02月23日 17:47:58
9楼
如果按照楼上的观点,采用半波算法,提取出来的基波信号里面还包含有直流和耦次协波分量?
傅立叶算法是计算出一个波形中“直流,基波,奇次协波,耦次协波”的实部和虚部。
回复
flyseu
2006年02月23日 18:09:18
10楼
用半波傅立叶算法计算出的基波幅值受直流份量和偶次谐波份量的影响,你可以用MATLAB仿真计算验证一下,其实直接看幅频特性就一目了然,很简单
回复

相关推荐

APP内打开