Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

Снижение влияния изменений частоты на формирование ортогональных составляющих входных сигналов релейной защиты

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-1-42-54

Полный текст:

Аннотация

Цифровые фильтры, выполненные с использованием дискретного преобразования Фурье, применяются в большинстве микропроцессорных защит как отечественного, так и зарубежного производства. При отклонении частоты входного сигнала от значения, на которое настроены указанные фильтры, на их выходе формируется сигнал с амплитудой колебаний, пропорциональной отклонению частоты сигнала от заданной. В статье предложен алгоритм компенсации колебаний ортогональных составляющих выходных сигналов цифровых фильтров, реализованных на основе дискретного преобразования Фурье, при отклонении частоты входного сигнала от номинальной. В среде динамического моделирования MatLab-Simulink реализована математическая модель предлагаемого цифрового фильтра с алгоритмом компенсации колебаний его ортогональных составляющих, а также модели сигналов для воспроизведения входных воздействий. В модели цифрового фильтра предусмотрены два канала – канал тока и канал напряжения, что позволяет моделировать их работу применительно к защитам, использующим одну или две входные величины, например, для токовой и дистанционной защиты. Проверка функционирования модели цифрового фильтра с компенсацией колебаний его выходного сигнала проводилась с применением двух видов тестовых воздействий – синусоидального сигнала с частотой 48–51 Гц (идеализированное воздействие), а также воздействий, приближенных к реальным вторичным сигналам измерительных трансформаторов тока и напряжения при коротких замыканиях, сопровождающихся понижением частоты. Проведенные вычислительные эксперименты при отклонении частоты от номинальной выявили наличие незатухающих колебаний на выходе стандартных цифровых фильтров Фурье и практически полное их отсутствие у предлагаемых цифровых фильтров, что позволяет рекомендовать к использованию в микропроцессорных защитах цифровые фильтры на основе дискретного преобразования Фурье, дополненные алгоритмом компенсации колебаний амплитуд выходных сигналов.

Об авторах

Ф. А. Романюк
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Адрес для переписки: Романюк Федор Алексеевич – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65/2, 220013, г. Минск, Республика Беларусь. Тел.: +375 17 331-00-51    faromanuk@bntu.by



В. Ю. Румянцев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
г. Минск


Ю. В. Румянцев
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
г. Минск


Е. А. Дерюгина
Белорусский национальный технический университет
Беларусь
г. Минск


Список литературы

1. Шнеерсон, Э. М. Цифровая релейная защита / Э. М. Шнеерсон. М.: Энергоатомиздат, 2007. 594 с.

2. Ramamurthy, M. Application of Digital Computers to Power System Protection / M. Ramamurthy // Journal of Institution of Engineers (India). 1972. Vol. 52, is. 10. P. 235–238.

3. Johns, A. T. Digital Protection for Power Systems / A. T. Johns, S. K. Salman. IET. 1995. 216 p. https://doi.org/10.1049/pbpo015e

4. Kasztenny, B. Two New Measuring Algorithms for Generator and Transformer Relaying / B. Kasztenny, E. Rosolowski // IEEE Transactions on Power Delivery. 1998. Vol. 13, is. 4. P. 1053–1059.

5. Реализация цифровых фильтров в микропроцессорных устройствах релейной защиты / Ю. В. Румянцев [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2016. Т. 59. № 5. С. 397–417. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2016-59-5-397-417.

6. Increase of Operation Speed of Digital Measuring Elements of Microprocessor Protection of Electrical Installations / F. Romaniuk [et al.] // New Electrical and Electronic Technologies and their Industrial Implementations: 11th International Conference, Zakopane, Poland, June 25–28 / Lublin University of Technology. Zakopane, 2019. Р. 56.

7. Методика повышения быстродействия измерительных органов микропроцессорных защит электроустановок / Ф. А. Романюк [и др.] // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2019. Т. 62, № 5. С. 403–412. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-5-403-412.

8. Comparative Assessment of Digital Filters for Microprocessor-Based Relay Protection / F. Romaniuk [et al.] // Przegląd Electrotechniczny (Electrical Review). 2016. Vol. 92, Nо 7. Р. 128–131.

9. SimPowerSystems. User’s Guide. Version 5. The MathWorks, 2011. Mode of Access: http://www.mathworks.com/help/releases/R2011a/pdf_doc/physmod/powersys/ powersys.pdf. Date of Access: 01.12.2015.

10. Черных, И. В. Моделирование электротехнических устройств в MatLab, SimPowerSystems и Simulink / И. В. Черных. М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008. 288 с.

11. Новаш, И. В. Упрощенная модель трехфазной группы трансформаторов тока в системе динамического моделирования / И. В. Новаш, Ю. В. Румянцев // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2015. № 5. С. 23–38.

12. Wye-Connected Current Transformers Simplified Model Validation in MatLab–Simulink / F. Romanyuk [et al.] // Przegląd Electrotechniczny (Electrical Review). 2015. Vol. 91, No 11. Р. 292–295.


Для цитирования:


Романюк Ф.А., Румянцев В.Ю., Румянцев Ю.В., Дерюгина Е.А. Снижение влияния изменений частоты на формирование ортогональных составляющих входных сигналов релейной защиты. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2020;63(1):42-54. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-1-42-54

For citation:


Romaniuk E.A., Rumiantsev V.Y., Rumiantsev Y.V., Dziaruhina A.A. Reducing the Impact of the Frequency Change on the Formation of Orthogonal Components of the Relay Protection Input Signals. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2020;63(1):42-54. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2020-63-1-42-54

Просмотров: 132


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)