1

Тема: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Здравствуйте. Подскажите, пожалуйста, выполняется ли какая-нибудь предварительная фильтрация сигнала для цифровых ФСС?
Если, например, в исходном сигнале 3-х фазного кз содержится апериодическая составляющая, она же будет существенную погрешность вносить, хотя режим по сути симметричный.

2

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

У каждого производителя и разработчика РЗА - свои решения. Укажите свою конкретную аппаратуру.

3

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Я не про конкретный блок, а в общем. Рассматривал фильтры из библиотечки электротехника Овчаренко Н.И. Цифровые аппаратные и программные элементы РЗ и возник такой вопрос.

4

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Да уж "времен Очаковских и покоренья Крыма" В настоящее время совершенно другие подходы. Каждый производитель - свое решение.

5

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Ну в терминалах типа Сириус и Орион (хотя они конечно тоже не новые) вычисление просто по формуле метода сим.составляющих. В остальных - пока ничего не нашел.
А изучать-то как-то надо

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

REL_COM писал(а):
2019-03-14 17:16:34

содержится апериодическая составляющая, она же будет существенную погрешность вносить, хотя режим по сути симметричный

вывод не верный,
- строго по формуле считать,
- если делать предварительную фильтрацию (например от "апериодическая составляющая") - то вы уже получаете что то, не имеющее отношение к реальности

7

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Пользователь писал(а):
2019-03-14 19:28:53

вывод не верный,
- строго по формуле считать,
- если делать предварительную фильтрацию (например от "апериодическая составляющая") - то вы уже получаете что то, не имеющее отношение к реальности

А зачем тогда фазные фильтруют?

8 (2019-03-14 20:19:43 отредактировано retriever)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Фурье-фильтр
       t1+T
2j/T*/ i(t)*exp(-j*w*t)dt
       t1

С его помощью синусоида 1 период превращается в комплекс.

Удаляет большую часть апериодической составляющей. Погрешность от апериодики не превышает примерно 30%, при этом наибольшая погрешность будет от БЫСТРОЗАТУХАЮЩЕЙ апериодики. Достаточно подождать примерно 2 периода после КЗ - и от нее ничего не останется.

А долгозатухающая апериодика дает погрешность мб процентов 5.
Если дана экспонента exp(-t/тау), то погрешность фурье-фильтра (примерно)
d=exp(-t1/тау)*(1-exp(-0.02/тау))/пи

9 (2019-03-15 01:54:04 отредактировано ПАУтина)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Существует универсальный способ вычисления любых электрических параметров.
В начала идёт просто фильтрация полосовым фильтром (низкая добротность, так что бы задержка была не более 0,5...1 мс, это моё мнение) с выделением основной гармоники, а затем разложение на гармонические составляющие, то есть текущие синусоиды токов и напряжений (какие заходят а терминал) в текущие синусоидальные и косинусоидальные составляющие, а далее из них можно получить всё что хошь: активные и реакт. сопротивления для ДО, акт. и реакт. мощн. для блокировок, .... ну и собственно любые прямые, обратные или нулевые составляющие, фазные значения в линейный и наоборот, компенсация сдвижки фаз токов 11 гр. соед. Тр.
Матаппарат он и в Африке матаппарат, поэтому в этой части фраза: "каждая фирма работает по своему" как-то сомнительно, если 2Х2 = 4, то конечно можно и 2+2=4, но других действий то не существует, так же и тут. Это принцип, однако
другое дело, как получать гармонические составляющие. ... могут применяться, например фильтры БИХ 3..4 порядка Чебышева или другие, тут дело вкуса и удачи... но это уже дело технологий и ни кого не должно особо волновать.
Возможно, получение гармонических составляющих и как представлено выше - применение БПФ для четных и нечетных, но это я считаю выпендрёж, который оправдан если применяются АЦ-процессоры с реализацией БПФ на процедурном или командном уровне, иначе обязательно нужно выполнить надёжный код, а вот тут как раз и проявляется профессионализм программистов фирм МП терминалов РЗА! Иногда они скрывают не свои оригинальные достижения, а банальную сдыдобушку...

10

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Мне кажется, что в ведущих ВУЗах со специальностью  по РЗ сейчас обязательно должен быть отдельный курс по преобразованию аналоговых величин в цифровые с соответствующими лабораторными и, возможно, курсовым проектом, где бы студенты "изобретали" свою, например МТЗ с ее практической реализацией. Возможно,  такую защиту можно и "смоделировать" в какой-нибудь современной программе, а не выполнять "физически". Может у кого-то есть? Похвастаетесь?

11 (2019-03-15 09:08:45 отредактировано shf_05)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

ПАУтина писал(а):
2019-03-15 01:44:01

Существует универсальный способ вычисления любых электрических параметров.
Возможно, получение гармонических составляющих и как представлено выше - применение БПФ для четных и нечетных, но это я считаю выпендрёж, который оправдан если применяются АЦ-процессоры с реализацией БПФ на процедурном или командном уровне, иначе обязательно нужно выполнить надёжный код, а вот тут как раз и проявляется профессионализм программистов фирм МП терминалов РЗА! Иногда они скрывают не свои оригинальные достижения, а банальную сдыдобушку...

АЦ-процессоры - это что? - цифровые процессоры обработки сигналов (DSP по ихнему)?
Алгоритмы фильтрации, БПФ и многое другое в большинстве случаев есть в стандартном наборе библиотек для работы с процессором, ничего делать не надо. Даже если их нет, то написание на языках типа "С" это просто даже для начинающего программиста.
Сложность МП РЗА мне видится как раз во всяких алгоритмических заморочках -  защита от перходных процессов, всяких сложных видов КЗ, перетоков, логика иногда запутана, сервисные функции. А реализация любых готовых алгоримов на языке программирования - дело относительно простое.

Добавлено: 2019-03-15 10:44:03

Conspirator писал(а):
2019-03-15 07:18:49

ведущих ВУЗах со специальностью  по РЗ

Ведущие ВУЗы с жадностью накинулись на модные направления, многие "сложные и непрестижные" профессии при этом в явном упадке.
Мой знакомый, недавно (5 лет назад), закончивший ВУЗ по специальности релейная защита говорит ничего толком не было про МП РЗА, хотя есть на кафедре 1-2 человека, в этом отлично понимающие. Они пытаются продвинуть, но там бюрократия - какая-то программа утвержденная с 70-х годов.

Также и ЭМС курс должен быть для всех специальностей, связанных с электронами, их движением и последствиями оного. Дак ведь нет - все идет с большим скрипом, ВУЗ приобрел оборудования на десятки если не сотни миллионов. Обучение проходят 1-2 специальности из 10 тех, кому бы следовало, лабы вызывают грусть, все остальное - коммерческая деятельность.

тут в кратце есть про БПФ и методы ухищрений. http://vestnik.ispu.ru/sites/vestnik.is … _33-39.pdf
также некоторые фирмы пробуют подобные хитрости, но редко публикуют. Знаю, что есть у китайских коллег публикации, кое-что в сети можно найти у чебоксарских вузов (диссертации, статьи) - думаю это применяется в тамошних производственных мощностях. например это - http://www.chuvsu.ru/images/stories/dis … vtoref.pdf

12

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

В Чебоксарах по направлению релейной защиты есть предмет ЦОС но только в магистратуре, но только азы...понятно что преподаватель с ЭКРА не будет раскрывать всех тонкостей дабы студенты с других фирм много лишнего не узнали))

13 (2019-03-15 09:30:59 отредактировано shf_05)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Мддда в нашей стране преподаватели с фирм приходят в ВУЗ не чтобы учить, а чтобы вытягивать способных и уже образованных в требуемом обьеме в свое подчинение, на остальных распространяется принцип - "чем хуже вас научу - тем меньше претендующих на мое место и конкурентов в другой фирме"  - услышал такое от своего препода - чуть не назвал его вслух (ну который кукареку).

14

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Есть один китайский (вроде) фильтр, который подавляет апериодику полностью.
Но если, не дай бог, сигнал начинает меняться не из-за апериодики, а по какой-то другой причине (хз что это за причины, но выглядят как небольшие пульсации амплитуды туда-сюда), то этот супер-алгоритм начинает выдавать какой-то дерганый результат, еще до кучи меньше, чем надо. А Фурье-фильтр как раз нормально все обрабатывает.

15

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

REL_COM писал(а):
2019-03-14 19:37:10

А зачем тогда фазные фильтруют?

перед АЦП - аналоговые фильтры обязательны,
чтобы убрать высокие частоты
- от ВЧ связи,
- от наложения сигналов в АЦП (частоты, кратные частоте дискретизации АЦП)

Добавлено: 2019-03-15 10:55:55

retriever писал(а):
2019-03-14 20:14:03

Удаляет большую часть апериодической составляющей

на самом деле - просто
"апериодической составляющей" - перераспределяется в набор гармоник,
фурье ничего не удаляет

16

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Пользователь писал(а):
2019-03-15 09:55:55

на самом деле - просто
"апериодической составляющей" - перераспределяется в набор гармоник,
фурье ничего не удаляет

Гармоники-гармониками, но на конечный результат Фурье-фильтрации затухающая экспонента влияние оказывает (при движении окна по сигналу возникают затухающие осцилляции амплитуды и фазы гармоники 50 Гц относительно установившегося значения).
Фурье-фильтр - это не преобразование Фурье, это инструмент получения какой-то конкретной гармоники.

17

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

retriever писал(а):
2019-03-15 10:08:08

на конечный результат Фурье-фильтрации затухающая экспонента влияние оказывает

все дело в том, что "Фурье фильтрация" и преобразование Фурье - одно и то же, преобразование только выполняется для всех частот, которое может быть выполнено при данной частоте дискретизации (числе точек), а "Фурье фильтрация" - только для интересующей частоты, например 50 Гц, 100 Гц.
Так вот - преобразование Фурье (выполненное для 50 Гц) или даже простой фильтр вблизи 50 Гц (например в полосе частот 40-60Гц) покажет уровень мощности на этой частоте. А у апериодической составляющей как известно - есть мощность сразу на многих частотах, со временем (проход окна вдоль картинки осциллограммы) эта мощность изменяется. Складывая мощность апериодики и постоянного уровня гармоники получаем "колебания гармоники 50 Гц", плюс любой фильтр (будь то Фурье или какой-еще) и сам имеет переходной процесс.

18

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Хочу показать практическое подтверждение того, о чем говорит важаемый коллега выше. Реле использует цифровое преобразование фурье. Алгоритм работает по основной гармонике.  Выключатель отключился с этой стороны, поэтому первичного тока нет, как нет и вторичного тока 50Гц. Но есть затухающая апериодическая составляющая во вторичных цепях ТТ, из которой алгоритм "выделяет" частоту 50Гц (хотя "физически" ее в токе нет) и этой величиной "тормозится" работа алгоритма на противоположном конце, где есть ток КЗ

Post's attachments

Апериодика-Фурье.pdf 400.62 Кб, 26 скачиваний с 2019-03-15 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

19

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Conspirator писал(а):
2019-03-15 10:56:34

есть затухающая апериодическая составляющая во вторичных цепях ТТ, из которой алгоритм "выделяет" частоту 50Гц (хотя "физически" ее в токе нет)

именно для таких случаев и используют высшие (2, 3, 5, ... гармоники) гармоники -
- для выявления переходных процессов

20

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Пользователь писал(а):
2019-03-15 11:11:40

именно для таких случаев и используют высшие (2, 3, 5, ... гармоники) гармоники -
- для выявления переходных процессов

Я вижу только 1 способ использовать эти гармоники - это по факту их наличия остановить отсчет времени защиты. Не слышал о подобной технологии.

А так выдержка времени на срабатывание защиты около 2-3 периодов после фиксации КЗ, в принципе, позволяет дождаться времени, когда Фурье-фильтр начнет работать нормально.