ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ С ПОМОЩЬЮ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА часть 3
23 июля 2010После выполнения поиска отсчета, соответствующего первой гармонике сигнала, оценке ее амплитуды и фазы производится коррекция ее расположения для более точного приблизительного определения отсчетов высших гармоник, так как расстояния между ними соответствуют периоду первой гармоники.
Процедура гармонического анализа для высших гармоник идентична описанной выше.
Данная реализация гармонического анализа позволяет достичь точности, определяемой шириной подынтервалов поиска на втором этапе.
Для определения частоты сигнала в МИК реализован метод фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ). Возможно применение и других методов оценки частоты, например автокорреляционной функции, однако в данном случае будут задействованы значительные ресурсы вычислительной машины, и скорость процедуры будет ниже.
Математическая модель метода ФАПЧ реализует анализ массива отсчетов на ра-венство его элементов нулю или на смену знака двух соседних отсчетов и по данным событиям дает оценку частоты сигнала. Из-за искаженности реального сигнала количество нулей и смен знака в окрестности реального нуля на одном интервале может быть много больше единицы. Возможная при этом ошибка оценивания минимизируется введением понятий зон поиска и пропуска. Алгоритм построен так, что при его выходе за пределы зоны поиска ложные нули и пересечения игнорируются до тех пор, пока их общее количество не превысит ширину зоны пропуска. Далее в рассмотрение берется новая часть отсчетов, и процедура повторяется сначала. Данная процедура является своего рода фильтрацией сигнала.
Для получения более точной оценки частоты сигнала результат с выхода ФАПЧ подается на фильтр нижних частот, что позволяет сгладить возможные пульсации оценки (усреднить результат).
Основной трудностью применения метода ФАПЧ является также оптимальный выбор интервала оценивания частоты сигнала. Он состоит в поиске компромисса между точностью и количеством обрабатываемых отсчетов (количеством производимых вычислений).
Описанные выше процедуры позволяют получить оценки основных параметров качества электрической энергии: частоту сигнала, действующее значение, гармонический анализ на ВГС. Имея в распоряжении данные величины возможен дальнейший расчет параметров качества: активной, реактивной и полной мощностей, различных коэффициентов и т.д.
Представленные методы анализа были смоделированы в пакете MatLab и физически реализованы в МИК.
ЛИТЕРАТУРА:
2. Почаевец В.С. Электрические подстанции / В.С. Почаевец. М.: Желдориздат, 2001. 512с.
3. Рабинер. Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер, Б. Гоулд. М.: Мир, 1978. 850 с.