故障电流中衰减直流分量的滤波算法研究

在电力系统中,任何故障或扰动都会使得系统中出现衰减直流分量,它将影响继保装置的测量精度。该文通过引入一组滤波算子,实现了衰减直流分量参数的在线计算,并在此基础上说明了信号基波和谐波分量的计算方法。该算法的数据窗只需要一个基波周期,具有很好的快速性,理论上是一种精确算法。对传统DFT算法和本文算法的仿真结果表明了这种算法的有效性。     

一种滤除衰减直流分量的电流估计新算法

电力系统的故障电流中存在指数函数型衰减直流信号,直接采用离散傅里叶变换（DFT）算法测量基波电流的误差较大。提出一种从故障电流信号中消除衰减直流分量的新算法,基于纯正弦波信号在一个全波周期积分为零、而指数衰减信号在一个全波周期积分不为零的原理,用一个全波周期加前一个采样周期的采样数据,就能精确估计出指数函数型衰减直流信号的幅值和时间常数。每个采样数据减去衰减直流分量偏移量后,用全波DFT算法就可精确估计故障电流。在Matlab仿真平台上,进行综合仿真试验表明：所提算法测量精度高,易于用DSP实现,可应用到基于DSP的数字继电保护装置中。     

电力信号中抑制衰减直流分量算法的研究

针对微机保护中传统傅氏算法和谐波分析领域FFT算法在处理含衰减直流分量的电力信号时会产生误差的问题,在传统算法的基础上,提出了基于补偿的改进傅立叶算法和改进FFT算法。由理论推导可知,此两种算法只需增加一个采样点就能实现对衰减直流分量的精确抑制。仿真实验证明,这两种改进算法具有更高的精度。     

微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究

全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的,当采样信号中含有衰减直流分量时,将会产生误差.该文在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进算法,仅增加一个采样点,通过两次非递归全波傅氏变换,消去衰减直流分量的影响.对微机保护中费机时的运算进行合理简化,以提高计算速度.仿真实验表明,改进算法具有消除衰减直流分量能力强,计算量小,速度快的特点.     

电力信号中抑制衰减直流分量算法的研究

针对微机保护中传统傅氏算法和谐波分析领域FFT算法在处理含衰减直流分量的电力信号时会产生误差的问题，在传统算法的基础上，提出了基于补偿的改进傅立叶算法和改进FFT算法。由理论推导可知，此两种算法只需增加一个采样点就能实现对衰减直流分量的精确抑制。仿真实验证明，这两种改进算法具有更高的精度。     

微机继电保护中滤除衰减直流分量的算法研究

全波傅氏算法是基于周期信号推导出来的,当采样信号中含有衰减直流分量时,将会产生误差。该文在全波傅氏算法的基础上,提出一种改进算法,仅增加一个采样点,通过两次非递归全波傅氏变换,消去衰减直流分量的影响。对微机保护中费机时的运算进行合理简化,以提高计算速度。仿真实验表明,改进算法具有消除衰减直流分量能力强,计算量小,速度快的特点。     

一种滤除衰减直流分量的电流估计新算法

电力系统的故障电流中存在指数函数型衰减直流信号,直接采用离散傅里叶变换(DFT)算法测量基波电流的误差较大.提出一种从故障电流信号中消除衰减直流分量的新算法,基于纯正弦波信号在一个全波周期积分为零、而指数衰减信号在一个全波周期积分不为零的原理,用一个全波周期加前一个采样周期的采样数据,就能精确估计出指数函数型衰减直流信号的幅值和时间常数.每个采样数据减去衰减直流分量偏移量后,用全波DFT算法就可精确估计故障电流.在Matlab仿真平台上,进行综合仿真试验表明:所提算法测量精度高,易于用DSP实现,可应用到基于DSP的数字继电保护装置中.     

提取衰减直流分量参数新算法

针对衰减直流分量参数的估计精度不能满足要求的现状,提出了一种通过延迟采样来计算衰减直流分量参数的新算法。理论推导和仿真结果证明,此方法具有速度快、精度高的特点。适合微机保护的实现。     

一种能滤除衰减直流分量的新递推离散傅氏算法

为了减少传统全波傅里叶算法的计算量,人们总结出了递推离散傅里叶算法,但它对衰减直流分量的滤除不明显.该文提出了一种新的递推算法,该算法基于三角函数和差公式以及线性方程组的求解,并且计算量与原有递推傅里叶算法相近,理论上可以消除直流分量对各次谐波的影响.     

一种能滤除衰减直流分量的新递推离散傅氏算法

为了减少传统全波傅里叶算法的计算量,人们总结出了递推离散傅里叶算法,但它对衰减直流分量的滤除不明显。该文提出了一种新的递推算法,该算法基于三角函数和差公式以及线性方程组的求解,并且计算量与原有递推傅里叶算法相近,理论上可以消除直流分量对各次谐波的影响。     

A reiterative DFT to damp decaying DC and subsynchronous frequency components in fault current

This work presents a reiterative discrete Fourier transform (DFT) algorithm for fault current filtering. First, the short-windows DFT (SWDFT)-based mimic filter is developed to damp the measurement. Then, a reiterative scheme is proposed to reconstruct the damped measurement for further damping. The proposed algorithm can sufficiently damp the decaying dc as well as the subsynchronous frequency components. Thus, the proposed algorithm is appropriate to the filtering design on both the conventional and series-compensated transmission lines. Meanwhile, the recursive form is developed to reduce the computational burden. The simulation results illustrate that the algorithm significantly reduces the time to obtain the accurate fundamental phasor and that it has a better performance than the conventional DFT algorithm.     

Online algorithm for removal of decaying DC-offset from fault currents

This paper presents an efficient method for removing exponentially decaying DC offset from fault currents. Instantaneous value of the actual exponentially decaying DC offset is calculated by integrating the input signal. The DC component is removed by subtracting the DC value at each sampling instant. The Discrete Fourier Transform (DFT) is applied to the result to extract the phasor of the fundamental component. Different transient signals are investigated. The results show that the proposed method is accurate and easy to implement.     

故障录波分析中衰减直流分量参数的估计算法

衰减直流分量的幅值和时间常数是与故障分析相关的重要参数,但现有故障录波分析软件给出的直流分量参数不够准确。提出基于最小二乘法和基于Prony算法的两种衰减直流分量参数估计算法,给出了算法实现方法及注意事项,并针对故障录波电气信号特点,提出了提高参数估计精度的措施,给出算法的评估指标。对数学解析信号、Matlab/Simulink仿真信号和实际故障录波信号的分析结果,验证了算法的可行性和有效性。算法已应用于故障录波分析软件设计。     

不同傅氏算法对衰减分量的抑制性能分析

能否滤除衰减的直流分量是衡量保护算法抗干扰能力的重要特征。在对傅里叶算法及其改进算法分析的基础上,通过大量的仿真计算并在TMS320C32上进行了对比实验,对不同算法滤除谐波和衰减直流分量的能力进行了分析和比较,最后给出了结论。     

不同傅氏算法对衰减分量的抑制性能分析

能否滤除衰减的直流分量是衡量保护算法抗干扰能力的重要特征.在对傅里叶算法及其改进算法分析的基础上,通过大量的仿真计算并在TMS320C32上进行了对比实验,对不同算法滤除谐波和衰减直流分量的能力进行了分析和比较,最后给出了结论.     

一种具备直流故障阻断能力的新型子模块研究

针对在柔性直流工程中得到广泛应用的半桥子模块无法处理直流侧故障的问题,提出了一种具有直流故障电流自阻断能力的子模块拓扑结构。阐述了新型子模块拓扑的基本结构和运行特性;基于直流故障期间系统等效电路,详细分析了新型子模块的故障电流阻断机理和器件耐压水平;对该子模块的混合实施方案进行计算,同时对阻断能力和经济特性做出了比较分析;在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了仿真模型,对所提出的子模块阻断能力进行验证。经验证,该型子模块拓扑能够快速有效地清除直流侧故障电流。     

Removal of decaying DC in current and voltage signals using amodified Fourier filter algorithm

Protecting transmission lines frequently involves applying distance relays. Protective relays must filter their inputs to reject unwanted quantities and retain signal quantities of relevant interest. Accuracy and convergent speed of filter algorithm are essential for protective relays. A widely applied filter algorithm, the discrete Fourier transform (DFT) can easily remove integer harmonics using simple calculation. However, the voltage and current signals contain serious harmonics and decaying DC during the fault interval. In addition, the decaying DC and higher order harmonics seriously decrease the precision and convergence speed of fundamental frequency signal from DFT. In this investigation, the authors derive a novel algorithm which combines the appropriate analog low pass filter and modified full cycle DFT (FCDFT) or half cycle DFT (HCDFT) algorithm to remove the decaying dc in a voltage or current signal. Using the Electromagnetic Transients Program (EMTP) simulates the transient responses of transmission lines during the fault period. Applying the proposed algorithm in distance relays effectively suppresses the decaying DC and quickly decomposes the accurate fundamental frequency components     

基于耦合电感的直流故障限流器

柔性直流电网存在故障电流上升速度快、幅值高,感性元件储存能量大等问题,这造成故障电流难以分断,并且使得直流断路器的耗能支路承受巨大压力。为了限制故障电流峰值并且降低直流断路器耗能压力,提出一种基于耦合电感的直流故障限流器。当发生短路故障时,该故障限流器利用电感耦合特性等效投入电阻与电容组成的限流支路,以实现无延时的故障限流;当直流断路器分断故障电流时,该故障限流器利用耗能电阻耗散耦合电感储存的能量,从而分担直流断路器耗能压力,以达到降低避雷器容量需求、加快故障电流分断速度的目的。大量电磁暂态仿真结果表明,所提故障限流器具有良好的限流效果,能极大降低直流断路器的耗能压力。且该故障限流器制造成本低,易于实现。