Re: Фурье-анализ
Пол года назад переписывался с одним из разработчиков Российских PMU. Он мне помог разобраться в основах алгоритмов синхрофазоров. Вот он объяснял, что, чтобы надежно подавить гармоники, интергармоники с учетом девиации частоты в энергосистеме необходимо специально синтезировать различные окна, а не использовать одно и тоже.
Интересно что разработчик имел ввиду под "окном"? если весовые окна (Блэкмена, Ханна...), то к одному периоду сигнала их применять не имеет смысла, так как весовое окно приведёт к расширению основного лепестка и, как следствие, невозможности выделить высшие гармоники (например третью) с приемлемой точностью. Вобще весовое окно призвано минимизировать разрывы функции по краям, а не подавить какие-либо частоты.
Видится куда более эффективный метод: осуществлять аналого-цифровое преобразование на фиксированной частоте. При изменении частоты основной гармоники осуществлять изменение частоты дискретизации фильтром-интерполятором. При этом количество выборок на входе фильтра будет зависеть от частоты сети, а количество выборок на выходе будет всегда одинаковым. Тогда по сути мы имеем дело с "окном", меняющимся во времени по ширине, но не по форме (как весовое окно) и при ДПФ будет анализироваться всегда ровно один период, независимо от частоты основной гармоники.
На самом деле вы затронули тему на которую вам конкретно никто не даст ответ как это делается. Это действительно закрытая информация как в блоках РЗА осуществлять Фурье и как рассчитывать частоту.
Ну если с Фурье более менее понятно, то с частотой все сложнее.
На сегодняшний день есть два способа расчета: с постоянно частотой дискретизации, и с частотой дискретизации подстраиваемой под основную гармонику (50 Гц), т.е. с равным количеством выборок на период.
1 Вариант сложнее в реализации но дает больше плюсов. Смысл в том что мы производим измерение с частотой не зависящей от частоты сети. Данный алгоритм применяют западные производители, и мы тоже перешли на данный способ. Для поддержки протокола 61850 необходимо именно так рассчитывать.
2 вариант основан на том, что измерив предыдущую длительность периода разбиваем его на количество выборок и производим измерение следующего периода.
По частотам +-5 Гц не совсем верно. Например мы (в блоках БМРЗ-150) осуществляем измерение от 40 до 55 Гц. Но в принципе можем и от 2 Гц.
Простите, а ем сложен 1й вариант? неужели нельзя взять две точки "пересечения нуля", чтобы обозначить полупериод, на фиксированной частоте дискретизации и, для увеличения точности измерения, "уточнить" местоположение точек пересечения во времени путём интерполяции (тут, думаю, даже линейная подойдёт). Благо, что частоту не нужно считать на каждом периоде, так как частота не может измениться скачкообразно.
или я ошибаюсь?