41 (2019-03-16 22:08:02 отредактировано retriever)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Пользователь писал(а):
2019-03-16 10:09:54

и зачем говорить про 0,04с,
в нормальном режиме - времени полно,

Не уверен, что настолько уж прямо полно, чтобы брать интервал в сотни секунд. И если нужно сделать, например, ОМП, то на записанной осцилле может просто не быть нужного количества секунд.

На реальной осциллограмме работа частотомера выглядит так:

http://rzia.ru/uploads/images/4731/963e59c9fbadeec003ea07a76e5204b8.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/963e59c9fbadeec003ea07a76e5204b8.png

Понятно, что на "грязном" сигнале он будет работать не очень, но, в конце концов, никто не мешает его заблочить при "грязном" сигнале на время

42 (2019-03-17 03:45:43 отредактировано ПАУтина)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Коллеги, позвольте напомнить простые и основополагающие вещи. Что-то вы спорите дискутируете по поводу фильтрации и БПФ.
Действие тока КЗ - это в первую очереди тепловое воздействие тока и выполнять какую либо фильтрацию перед БФП - это ошибка, так как все не нужные высокочастотные гармоники и так отсеяться за счёт дискретизации по времени.
И ещё, пусть, состав гармоник следующий 1 - 90%, 3 - 8%, 5 - 1% и остальные ещё меньше, если отфильтровать и взять только 1-ю, то ток КЗ учтём только на 81%, то есть на 20% меньше, получим, что реле не дотянет до уставки, а присоединение сгорит. При КЗ соотношение гармоник может быть и больше.
Грязный сигнал, это не значит, что гармоники или плесень сами по себе появились из ни от куда, по закону сохранения энергии они так же взялись из того же источника и самое главное хоть из удара молнии, но их тепловое воздействие на объект защиты от этого тот же самый. Удар молнии потёк ток, наведение большого напряжения его накопления на распределённых емкостях присоединения и наконец пробой изоляции и КЗ, в котором участвует так сказать, "стационарный" источник - типа хороший сигнал идеальная синусоида и апериодическая составляющая и плохой который нужно отфильтровать "стихийный" источник - плесень безобразного вида, так что ли?

43 (2019-03-17 11:51:52 отредактировано retriever)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

ПАУтина писал(а):
2019-03-17 03:34:28

И ещё, пусть, состав гармоник следующий 1 - 90%, 3 - 8%, 5 - 1% и остальные ещё меньше, если отфильтровать и взять только 1-ю, то ток КЗ учтём только на 81%, то есть на 20% меньшеполучим, что реле не дотянет до уставки, а присоединение сгорит.

Это далеко не всегда так, если чувствительности достаточно, то отключение произойдет. То, о чем вы говорите - это годится, быть может, для защиты от перегрева проводников (например, АОПО).
Далеко не все алгоритмы защиты ставят перед собой задачу оценки теплового воздействия тока КЗ на оборудование, могут быть другие, более важные соображения. Например, у дистанционной защиты что-то АОПО-подобное представляет собой только последняя ступень с большой выдержкой времени.

1я, 2я ступени ДЗ должны четко оценивать расстояние до КЗ, у них задача оценки теплового воздействия на провода не стоит. Если вычислить Z=U/I, то при наличии апериодики насчитает защита, допустим, 9 Ом (внутреннее КЗ) вместо 11 Ом (внешнее КЗ), и отключение будет неселективным.
Уставка ДЗ-1,2 определяется по модели сети в комплексах, какой-либо учет несинусоидальных составляющих там отсутствует. Поэтому обработка осциллограммы должна подгоняться под модель, и при любых помехах и апериодиках должна, по возможности, выдавать такой же результат, как и при их отсутствии.

44

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

ПАУтина писал(а):
2019-03-17 03:34:28

все не нужные высокочастотные гармоники и так отсеяться за счёт дискретизации по времени.

Это каким образом случится?

45

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

ПАУтина писал(а):
2019-03-15 13:18:49

Хотелось бы добавить, что система ЦОС для РЗ должна быть системой реального времени и желательно жёсткого! Поэтому, изначально  программы и алгоритмы должны быть компактными!

Это да
Можно и не жёсткого, но разработчик должен себе точно представлять, сколько времени занимает тот или иной процесс вычисления и как это будет сочетаться с остальным режимом работы устройства

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

46

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

shf_05 писал(а):
2019-03-16 09:17:30

А способы получения комплексного сигнала есть и другие. Причем работающие на любых частотах.

А не поделитесь литературой или на словах по подробнее? Ибо 1-е предложение понятно, а вот про 2-е было бы интересно почитать.

С уважением.

47

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Vikarsentie писал(а):
2019-03-22 10:43:42

почитать

Получение комплексного сигнала?
Ну тут сложно назвать литературу - классические ааторы по ЦОС.
Да и в книге Digital Signal Processing in Power System Protection кое что есть.

48

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

ПАУтина писал(а):
2019-03-17 03:34:28

Коллеги, позвольте напомнить простые и основополагающие вещи. Что-то вы спорите дискутируете по поводу фильтрации и БПФ.
Действие тока КЗ - это в первую очереди тепловое воздействие тока и выполнять какую либо фильтрацию перед БФП - это ошибка, так как все не нужные высокочастотные гармоники и так отсеяться за счёт дискретизации по времени.

И да и нет.
Действие тока КЗ - это конечно же тепловое воздействие. И при выполнении тепловой защиты необходимо принимать во внимание все гармонические составляющие тока, т.е. True RMS.
Однако позвольте напомнить, что расчеты токов КЗ и уставок в большинстве случаев выполняются для основной гармоники. И в этом случае устройству РЗА корректно работать именно по основной гармонике, отфильтровав все лишнее.
Не нужно все причесывать под одну гребенку. Каждой защите - свой фильтр.

49

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Lesha писал(а):
2019-04-03 14:27:27

И в этом случае устройству РЗА корректно работать именно по основной гармонике, отфильтровав все лишнее.

А от куда собственно это требование??? что именно только по основной гармонике???

50

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

ПАУтина писал(а):
2019-04-04 00:34:33

А от куда собственно это требование???

Есть ли где-то такое такое требование явно - не могу сказать.
Это скорее логические умозаключения:
выполнили расчет токов КЗ - для основной гармоники, затем выбрали уставки - для основной гармоники, затем ставим защиту и требуем от нее работы в соответствии с уставками. Следовательно ИО защиты должны сравнивать величины основной гармоники с уставками.
что-то не так?

51

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

ПАУтина писал(а):
2019-04-04 00:34:33

А от куда собственно это требование??? что именно только по основной гармонике???

Исходно и речи не шло, что кто-то персонально требует считать только по основной гармонике.

Речь идет о том, как реализовать защиту, выполняющую те или иные функции, и правильно учитывающие все эти высокочастотные составляющие.
Получается так, что для правильного учета всяких несинусоидальных вещей нужна модель, и с ней трудности (несинусоидальность очень много чем может быть вызвана).
Если речь идет про ЛЭП 100 км, которая нагревается током, то для вычисления ее нагрева, разумеется, надо использовать все гармоники, потому что тут модель простая, провод 100 км нагревается этим током i^2*R

А если у нас КЗ, и неизвестно, сколько до него, то как там-то быть? Там какие-то очень сложные модели получаются, их реально просто не делают...

52

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Коллеги, в том и дело, что где-то что-то сказано, а систематизации нет...
Одно точно можно сказать, что чисто токовые по полному току без проблем
А вот как быть с дистанционными защитами ... тоже не знаю.
Например, если у реле сопротивления хар-ка срабатывания окружность, то уже при 15% 3-й гармоника она будет похожа на грушу! То есть ни о какой точности не может быть и речи, если отфильтровать, то точность не повышается.

53

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Пробовал некий китайский алгоритм по подавлению апериодической составляющей.
Действительно, при i=Im*sin(w*t+ф)+Ia*exp(-t/Ta) влияние Ia*exp(-t/Ta) полностью подавляется, Im и ф находит абсолютно четко.
Но подаю туда осциллограмму какую-то кривую, у которой амплитуда тока увеличивается/уменьшается туда-сюда раз в несколько периодов (почему - так и не понял. Грешил на изменение переходного сопротивления... а мб и эл/мех процесс).
Алгоритм этот начинает выдавать пилообразное нечто, с амплитудой, меньшей чем просто у Фурье-фильтра. А т.к. правильность работы приблизительно контролировалась по известному расстоянию до места повреждения, то погрешность эта росла, судя по всему, хотя так и так она была безобразно большой.

54

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

retriever писал(а):
2019-04-04 14:11:56

о подаю туда осциллограмму какую-то кривую,

Дак вы и подавайте туда то, на что заточен алгоритм - sin+exp. В остальном чудес то не ждите - узкоспециализированные алгоритмы будут давать супер результаты при супервходных данных.

55 (2019-04-05 09:31:38 отредактировано retriever)

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

shf_05 писал(а):
2019-04-04 15:54:53

Дак вы и подавайте туда то, на что заточен алгоритм - sin+exp. В остальном чудес то не ждите - узкоспециализированные алгоритмы будут давать супер результаты при супервходных данных.

Скорее тут вопрос к способности алгоритма работать устойчиво в случае широкого спектра помех. Вот думаю, может есть какой алгоритм с неполной компенсацией апериодики, который лучше, чем Фурье, но не склонен к лихорадке, как китайский.

Я хотел тогда посмотреть, сильно ли уточняется ОМП при более качественной ЦОС.
Потому что результаты ОМП были какие-то не очень (взял много разных реальных осцилл), стал перебирать разные варианты, и одним из кандидатов в подозреваемые была возможная погрешность от апериодики.
И получилось, что обычный Фурье-фильтр даже лучше... или, во всяком случае, не хуже.
Осциллограмма была не такая чтобы прямо на глаз очень кривая, со стороны так вообще ровная, эти пульсации нужно было специально высматривать. Тогда как-то пришло в голову, что боевые тесты на реальных осциллограммах крайне важны.

Добавлено: 2019-04-04 18:27:37

ПАУтина писал(а):
2019-04-04 13:53:56

Например, если у реле сопротивления хар-ка срабатывания окружность, то уже при 15% 3-й гармоника она будет похожа на грушу! То есть ни о какой точности не может быть и речи, если отфильтровать, то точность не повышается.

Пробовал делать расчет комплексного сигнала (а точнее, замера сопротивления по ним) по двум-трем отсчетам осциллограммы.
Результат - ужасающие махры на любой реальной осциллограмме вместо постоянного Z. Малейшая неровность (то ли насыщение ТТ, то ли нелинейность переходного сопротивления, то ли апериодика, то ли вообще что-то связанное с низкой частотой дискретизации...) воспринимается алгоритмом как повод начать резко дергать замерное сопротивление туда-сюда.

Применил синусную фильтрацию по 1му периоду пром. частоты. Все стало работать четко. Какое-то дрожание есть, но слабое. Так что нужна фильтрация, очень даже нужна.
Насчет третьей гармоники - как раз ее Фурье-фильтр 50 Гц подавит полностью. Все, что кратно 50 Гц - все давится полностью. И ВЧ-помехи подавятся почти полностью.

56

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

Есть статьи Куликова А.Л., Фальшиной В.А. по поводу подавления апериодики. Проанализированы существующие алгоритмы, предложены свои. Большим плюсом, конечно же, является список литературы, где есть ссылки в том числе и на алгоритмы китайских исследователей. Есть возможность давить конкретную апериодику (с конкретной постоянной времени) или же в неком диапазоне.

Если говорить в целом за хороший новый ЦОС, то, наверное, без адаптивной фильтрации не обойтись. Алгоритм сам настроится на сигнал и выделит оттуда и экспоненты и основную гармонику и субгармоники, если они есть. И в зависимости от изменения сигнала будут меняться коэффициенты фильтра.

Об этом написано в "Методы обработки цифровых сигналов энергосистем" за авторством Антонов, Лазарева, Пуляев (+список литературы!!). В принципе об адаптивной фильтрации (структурном анализе) эти авторы (и не только эти) пишут с конца 80-х годов. Например, статья 1988 года "Адаптивная цифровая обработка входных величин релейной защиты" Лямец, Антонов, Арсентьев. А сейчас в сборниках статей ЭКРА, доступных на сайте, опять же эта тема не забыта. Подробно также есть в книге "Цифровой спектральный анализ и его приложения" Марпл-мл.

Идея, по мне, хороша: моделировал такие фильтры невысокого порядка на сигнале sin+exp. Пока экспонента существенна, алгоритм тратит адаптивную часть на ее подавление, потом, по мере затухания экспоненты, алгоритм превращается в обычный Фурье.

но!
Во-первых, нужно довольно много считать, так как, по сути, необходимо решать переопределенную СЛАУ практически неполного ранга
Во-вторых, в момент смены режима ЭС, пока в фильтр (даже адаптивный) не зайдет сигнал нового режима, не нужно ожидать хороших результатов (в отличие от Фурье, который эти переходные области обрабатывает нормально. Например, траектория Z из режима нагрузки в режим КЗ за 20 переходных мс не будет заскакивать в зону срабатывания). Так что нужно фиксировать момент коммутации и начинать работать уже с сигналом нового режима.
В-третьих, а стоит ли игра свеч?

А так, при асинхронном ходе, алгоритм выделяет из сигнала две частоты, например, 50 и 51 Гц. Можно обе показать на дисплее блока)

57

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

zigzag писал(а):
2019-04-05 10:42:19

Во-вторых, в момент смены режима ЭС, пока в фильтр (даже адаптивный) не зайдет сигнал нового режима, не нужно ожидать хороших результатов (в отличие от Фурье, который эти переходные области обрабатывает нормально. Например, траектория Z из режима нагрузки в режим КЗ за 20 переходных мс не будет заскакивать в зону срабатывания). Так что нужно фиксировать момент коммутации и начинать работать уже с сигналом нового режима.

Не совсем понял.
Формально, если за 20 переходных мс Z не зайдет в зону, то и бог с ней, потом все равно зайдет, 20 мс в любом случае надо как выдержку времени делать у "мгновенной" ступени.
Хуже будет, если КЗ "не там", и за эти 20 мс Z зайдет в "не ту" зону. Но опять же, выдержка времени решает, потом-то она куда надо попадет.

Насчет свеч стоит - не стоит - полагаю, если в установившемся режиме алгоритм не будет пилу выдавать из-за мелких флюктуаций туда-сюда, то почему бы и нет.

58

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

retriever писал(а):
2019-04-05 11:25:43

Хуже будет, если КЗ "не там", и за эти 20 мс Z зайдет в "не ту" зону

Да, я именно об этом. Выдержка времени спасёт, да, но для классического Фурье она не особо и нужна. Там траектории перехода вполне чистенькие и если КЗ в зоне второй ступени, то в зону первой траектории не зайдут (ну если не учитывать спираль от апериодики). И получается что у нас обычный Фурье без выдержки времени против навороченного ЦОС с выдержкой)) как то неловко... но, надо говорить, конечно, предметно. Сравнивать один алгоритм с другим по списку параметров.

59

Re: Цифровые фильтры симметричных составляющих

http://rzia.ru/uploads/images/4731/7884be6b53b47871749e5724ae0e3408.png http://rzia.ru/uploads/images/4731/7884be6b53b47871749e5724ae0e3408.png
Вот сравнение классического Фурье с алгоритмом по диф. уравнениям.
Сверху модель, снизу реальная осциллограмма.

Насчет того что обычный фурье без выдержки -  я бы все равно ставил выдержку (и у той же экры она есть).