電網(wǎng)數(shù)字化保護(hù)――數(shù)字濾波器概述

1、第二章：數(shù)字濾波器張沛超20111復(fù)習(xí)：數(shù)據(jù)采集模塊(Data Acquisition Block)p輸入傳感器輸入傳感器將來自CT、PT的電流（額定1A/5A）、電壓（額定100V）信號(hào)轉(zhuǎn)換為符合微機(jī)保護(hù)電路要求的電壓信號(hào)（通常根據(jù)A/D對(duì)輸入范圍的要求，一般為5V或10V ）。俗稱為小CT、小PT。p信號(hào)調(diào)理信號(hào)調(diào)理對(duì)上述信息進(jìn)行標(biāo)度變換，以滿足后續(xù)處理需要。p抗混疊模擬濾波器抗混疊模擬濾波器一般為低通濾波器，使得后續(xù)采樣系統(tǒng)能夠滿足Nequist定律，起到抗混疊作用。p采樣保持和采樣保持和A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換最終將連續(xù)的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)。2InputTransducersSign

2、alConditioningAnti-AliasingAnalog FilterS/H and A/DConverter采樣(ALP,S/H, MUX,A/D)復(fù)習(xí)：微機(jī)保護(hù)軟件結(jié)構(gòu)p數(shù)字濾波器數(shù)字濾波器是不以計(jì)算電氣量特征參數(shù)為目的，而是通過對(duì)采樣序列的數(shù)字運(yùn)算得到一個(gè)新的序列（通常仍稱為采樣序列），在這個(gè)新的采樣序列中已濾除了不需要的頻率成分，只保留了需要的頻率成分。p數(shù)字式保護(hù)算法數(shù)字式保護(hù)算法的目的是從數(shù)字濾波器的輸出采樣序列或直接從輸入采樣序列中求取電氣信號(hào)的特征參數(shù)，從而為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作判據(jù)或動(dòng)作方程創(chuàng)造條件。p數(shù)字式保護(hù)的算法可分為兩大類。一類是特征量算法特征量算法，用來計(jì)算

3、保護(hù)所需的各種電氣量的特征參數(shù)，如電氣量的幅值、相位、功率、阻抗、序分量等；另一類是保護(hù)動(dòng)作判據(jù)保護(hù)動(dòng)作判據(jù)（Operation Criterion）或動(dòng)作方程(Operation Equation)的算法，與具體的保護(hù)功能密切相關(guān)，并需要利用特征量算法的結(jié)果。p最后還需要完成各種邏輯處理邏輯處理及時(shí)序配合的計(jì)算和處理，才能最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)作判定。3數(shù)字濾波(Digital Filter)保護(hù)特征量提取算法保護(hù)動(dòng)作判據(jù)算法保護(hù)跳閘邏輯算法i(n)ia(t)i(n)I/z0/10/1采樣(S/H, MUX,A/D)模擬濾波器 vs 數(shù)字濾波器4數(shù)字濾波(Digital Filter)保護(hù)特征量提取算法

4、保護(hù)動(dòng)作判據(jù)算法保護(hù)跳閘邏輯算法InputTransducersSignalConditioningAnti-AliasingAnalog FilterS/H and A/DConverter5數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn)特性一致性好特性一致性好。一旦程序設(shè)計(jì)完成，每臺(tái)裝置的特性就可以做到完全一致；不存在由于溫度變化、元件老化等因素對(duì)濾波器特性影響的問題；不存在阻抗匹配不存在阻抗匹配的問題；靈活性好靈活性好，改變算法或某些系數(shù)就可以改變?yōu)V波器的性能；濾波精度高濾波精度高，加長(zhǎng)字長(zhǎng)可以很容易提高精度。數(shù)字濾波器的定義n濾波器就廣義來說是一個(gè)裝置或系統(tǒng)，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行某種加工和處理，以達(dá)到取得信號(hào)中的有用信息而去掉無用成分的目的。n定義：是一個(gè)計(jì)算程序或算法，將代表輸入信號(hào)的數(shù)字時(shí)間序列轉(zhuǎn)換為代表輸出信號(hào)的數(shù)字時(shí)間序列，并在轉(zhuǎn)換過程中，使信號(hào)按照預(yù)定的形式變化。67簡(jiǎn)單示例例：設(shè)一個(gè)模擬信號(hào)既包含了工頻基波信號(hào)，也包含了三次諧波成分，表達(dá)式為x(t)=sin(w1t)+0.6sin(3w1t)，試分析經(jīng)過采樣計(jì)算，如何濾去三次諧波解：應(yīng)用采樣間隔Ts=5/3ms對(duì)該信號(hào)采樣sssTkxkTxkTy231 231kxkxkyMATLAB仿真思考：1：設(shè)計(jì)一個(gè)