基于DSP的電動(dòng)機(jī)保護(hù)補(bǔ)償式傅里葉算法研究

付強(qiáng)

1．安徽中電興發(fā)與鑫龍科技股份有限公司技術(shù)中心 安徽蕪湖 241008

2．安徽省電器設(shè)備電磁兼容（EMC）省級(jí)實(shí)驗(yàn)室 安徽蕪湖 241008

3．安徽中電興發(fā)與鑫龍科技股份有限公司 安徽蕪湖 241008

半周積分算法，導(dǎo)數(shù)算法，兩采樣值積算法，三采樣值的積分算法，由于這些算法都是認(rèn)為被采樣的電流和電壓是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，在設(shè)備正常運(yùn)行工作時(shí)，一旦發(fā)生故障，常常是在基波出現(xiàn)的同時(shí)，伴隨著有衰減的非周期直流分量以及復(fù)雜的高頻分量，所以要求微機(jī)保護(hù)裝置預(yù)先濾去電壓、電流信號(hào)中的非周期分量和高頻分量，否則計(jì)算結(jié)果將遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離實(shí)際值，使計(jì)算誤差變大。雖然全波傅氏算法具有穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，在濾波過(guò)程中能夠?yàn)V除所有整數(shù)次的諧波分量，而且運(yùn)算工作量比較小[1-2]。

1 補(bǔ)償式傅氏算法的計(jì)算推導(dǎo)步驟

通過(guò)以上新算法的整個(gè)計(jì)算推導(dǎo)過(guò)程，綜合分析可知，導(dǎo)致算法計(jì)算工作量較大的是半個(gè)周期后第3個(gè)采樣間隔中的數(shù)值，但是此種算法的計(jì)算時(shí)間僅僅約，完全可以滿足微機(jī)保護(hù)裝置實(shí)時(shí)控制的要求。補(bǔ)償式半波傅氏算法不但繼承了原由半波傅里葉算法的有點(diǎn)，而且又增加了對(duì)衰減非周期得直流分量的過(guò)濾功能。此種新算法所采用的數(shù)據(jù)窗僅僅為半個(gè)周期采樣值加上兩個(gè)采樣點(diǎn)，式算法的計(jì)算更加簡(jiǎn)便，計(jì)算速度快，計(jì)算精度高，并且很好地濾除了衰減的非周期直流分量，而且此種功能又可以完全不受衰減的非周期的直流分量時(shí)間常數(shù)大小所限制[3]。

2 補(bǔ)償式全波及半波傅氏算法仿真

為了驗(yàn)證以上算法的正確性、精度以及合適的應(yīng)用范圍，對(duì)以上算法進(jìn)行仿真并進(jìn)行了比較：

相應(yīng)改變?chǔ)?，傅氏算法，補(bǔ)償式新傅氏算法算出的基波分量、角度的值及誤差如下表所示。

表1 各種算法的濾波效果比較

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，補(bǔ)償式半波傅氏算法不但繼承了原有半波傅里葉算法的優(yōu)點(diǎn)，而且又增加了對(duì)衰減非周期得直流分量的過(guò)濾功能。此種新算法所采用的數(shù)據(jù)窗僅僅為半個(gè)周期采樣值加上兩個(gè)采樣點(diǎn)，算法的計(jì)算更加簡(jiǎn)便，計(jì)算速度快，計(jì)算精度高，并且很好地濾除了衰減的非周期直流分量，而且此種功能又可以完全不受衰減的非周期的直流分量時(shí)間常數(shù)大小所限制。