DIGITAL FILTERS IMPLEMENTATION IN MICROPROCESSOR-BASED RELAY PROTECTION
Open Access
- 29 September 2016
- journal article
- Published by Belarusian National Technical University in ENERGETIKA. Proceedings of CIS Higher Education Institutions and Power Engineering Associations
- Vol. 59 (5), 397-417
- https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-5-397-417
Abstract
Рассмотрена реализация цифровых фильтров, используемых в измерительных органах тока микропроцессорных устройств релейной защиты. Приведены математические описания данных фильтров, а также программы для расчета их коэффициентов. Показано, что достоверно оценить функционирование цифровых фильтров можно только при входных воздействиях, приближенных по виду к реальным формам вторичного тока трансформатора тока, к которому подключена защита, использующая оцениваемый фильтр. Для этих целей в среде динамического моделирования MatLab–Simulink воспроизведена структурная модель энергосистемы и измерительного органа тока микропроцессорной (цифровой) защиты. Расчеты позволили установить, что при наличии в первичном сигнале тока экспоненциально затухающей апериодической составляющей магнитопровод трансформатора тока входит в насыщение даже при допустимой кратности первичного тока и номинальной вторичной нагрузке. Следствием этого являются искажение вторичного тока трансформатора тока и появление в нем высших гармоник, а также гармоник, не кратных основной. Сравнение реакций фильтров на указанные воздействия позволило выявить такие реализации фильтров, которые дают возможность определять амплитуду входного сигнала с наименьшими погрешностями. Предложены пути повышения качества фильтрации, связанные с применением оконных функций. Так, совместное использование цифровых фильтров и окна Хэмминга позволяет достичь близкого к нулю значения коэффициента усиления амплитуды сигнала в области высоких частот и практически подавить все спектральные составляющие, начиная с частоты 100 Гц. Происходящее при этом увеличение времени установления амплитуды сигнала может быть уменьшено за счет выбора наиболее оптимальных параметров всех элементов измерительного органа тока микропроцессорной защитыKeywords
This publication has 6 references indexed in Scilit:
- Wye-connected current transformers simplified model validation in MATLAB-SimulinkPRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, 2015
- Digital Signal Processing in Power System Protection and ControlPublished by Springer Science and Business Media LLC ,2011
- Computer Relaying for Power SystemsPublished by Wiley ,2009
- Synchronized Phasor Measurements and Their ApplicationsPublished by Springer Science and Business Media LLC ,2008
- Filtering for protective relaysPublished by Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ,2002
- A New Algorithm for Digital Impedance RelaysIEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1979