ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ПРИ РАБОТЕ ФИЛЬТРОВ ФУРЬЕ В УСТРОЙСТВАХ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ

ЦЕЛЬ. Надежность работы электроэнергетических систем напрямую зависит от правильности функционирования устройств релейной защиты. Для современного этапа развития техники данных устройств при вычислении информационных параметров характерно применение различных алгоритмов цифровой фильтрации сигналов, в том числе и фильтров Фурье. Поэтому исследование погрешностей фильтрации, возникающих при влиянии различных факторов (частоты дискретизации, наличия в сигнале апериодической, гармонических и негармонических составляющих) и изменении частоты входного сигнала, является актуальным для обеспечения требуемой надежности работы микропроцессорной релейной защиты, особенно с учетом необходимости повышения частоты дискретизации с введением протокола передачи данных МЭК-61850-9-2. МЕТОДЫ. Исследование проведено с использованием методов цифровой обработки сигналов и математического моделирования работы фильтров. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. В результате проведенного анализа амплитудно-частотных характеристик фильтров выявлена предельно минимальная частота дискретизации сигнала. Получена численная оценка погрешности фильтрации при различных воздействующих факторах, позволяющая определить необходимость использования предварительной фильтрации. ВЫВОДЫ. Обеспечение надежной работы устройств релейной защиты с использованием фильтров Фурье возможно с применением специальных мер по устранению выявленных погрешностей.

релейная защита, цифровая обработка сигналов, дискретное преобразование Фурье, ортогональные составляющие, апериодическая составляющая, синусный и косинусный фильтры

1. Булычев А.В. Инженерно-экономическое обоснование инвестиций в научно-исследовательские работы по релейной защите и автоматике электроэнергетических систем // Вестник Чувашского университета. 2017. № 1. С. 61-75.

2. Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. М.: Энергоатомиздат, 2007. 549 с.

3. Романюк Ф.А., Шевалдин М.А. Совершенствование алгоритма формирования ортогональных составляющих входных величин в микропроцессорных защитах линий распределительных сетей // Энергетика. Известия вузов и энергетических объединений СНГ. 2014. № 1. С. 5-11.

4. Румянцев Ю.В. Комплексная модель для исследования функционирования цифровой дифференциальной защиты силового трансформатора // Энергетика. Известия вузов и энергетических объединений СНГ. 2016. № 3. С. 203-224. DOI: 10.21122/1029-7448-2016-59-3-203-224.

5. Румянцев Ю.В., Романюк Ф.А., Румянцев В.Ю. и др. Реализация цифровых фильтров в микропроцессорных устройствах релейной защиты // Энергетика. Известия вузов и энергетических объединений СНГ. 2016. № 5. С. 397-417. DOI: 10.21122/1029-7448-2016-59-5-397-417.

6. Sharma K. K. New Algorithms for Removal of DC Offset and Subsynchronous Resonance terms in the Current and Voltage Signals under Fault Conditions. WSEAS Transactions on Power Systems. 2014. Vol. 9. P. 103-110.

7. Гуревич В.И. Микропроцессорные реле защиты: новые перспективы или новые проблемы? // Новости электротехники. 2005. № 6 (36). С. 57-60.

8. Овчаренко Н.И. Цифровые аппаратные и программные элементы микропроцессорной релейной защиты и автоматики энергосистем. Библиотечка электротехника, приложение к журналу «Энергетик». М.: НТФ «Энергопрогресс», 2006. Вып. 5-6 (89-90). 120 с.

9. Баранов П.Ф., Муравьев С.В., Сулайманов А.О. Программное обеспечение для эмуляции передачи мгновенных значений измерений в соответствии со стандартом МЭК 61850 // Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 324. № 5. С. 131-139.

10. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. 758 с.

11. Осак А.Б., Панасецкий Д.А., Бузина Е.Я. Интеллектуальное противоаварийное управление с учетом режимов работы потребителей // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 9 (128). С. 173-184. https:// dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2017-9-173-184.

12. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. / пер. с англ. М.: ООО «Бином-Пресс», 2006. 656 с.

13. Prabhu K. M. M. Window functions and their applications in signal processing. CRC Press, Taylor&Francis Group, 2018, 382 p.

14. Sozanski K. Digital Signal Processing in Power Electronics Control Circuits. Second Edition. New York: Springer, 2017. 354 p.

15. Муссонов Г.П. Определение параметров переходных процессов по цифровым данным. Ч. 1. // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2016. № 2. С. 73-81.