基于正弦函數(shù)模型的算法的實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-23 05:16本頁面
【正文】 本身具有濾波作用，在計(jì)算基頻分量時(shí)，能抑制恒定直流和消除各整數(shù)次諧波，但對衰減的直流分量將造成基頻（或其它倍頻）分量計(jì)算結(jié)果的誤差。另外用近似數(shù)值計(jì)算代替積也會(huì)導(dǎo)致一定的誤差。算法的數(shù)據(jù)窗為一個(gè)工頻周期，屬于長數(shù)據(jù)窗類型，響應(yīng)時(shí)間較長。三采樣值積算法clearN=12。t=(0::) 39。m=size (t ) 。y=sin (2 *pi*50*t ) 。 %原始輸入信號(hào)y1= [y (1︰m1)] 。y2=[0 0y (1︰m2) ] 。 ym1=sqrt (y^22*y1^2*cos(4*pi/N)+y2. ^2 ) /(2*sin(2 *pi/N)^2) 。 %算法1幅值ym2=sqrt (y1^2y*y2 )/sin(2 *pi/N)^2) 。 %算法1幅值x1=((4* y1^2 )* (y1^2y*y2 ) ) 。x2=(4* y1^2 )* (y+ y2^2) 。ym3=sqrt (x1/x2 )。subplot(221)。plot(t,y,t,y1,39。o 39。,t,y2, 39。o 39。 )。legend(39。y 39。, 39。y (k1 )39。 , 39。y (k2 )39。) 。 axis([0,1,1 ] ) 。subplot(223)。plot(t,ym1, 39。o 39。)。 axis([0,0,] ) 。xlabel(39。t/s39。) 。 ylabel(39。ym39。) 。text(, 39。N=2439。) 。title (39。三采樣值算法(1)39。) 。subplot(222)。plot(t,ym2, 39。o 39。 )。 axis([0,0,] ) 。ylabel(39。ym39。)；text(, 39。N=2439。) 。 title (39。三采樣值算法(2)39。) 。subplot(224)。plot(t,ym3, 39。o 39。)。 axis([0,0,] ) 。xlabel(39。t/s39。) 。 ylabel(39。ym39。) 。text(, 39。N=2439。) 。 title (39。三采樣值算法(3)39。) 。采樣值算法的特點(diǎn)：曲線擬合算法，是利用一定數(shù)量的采樣數(shù)據(jù)對輸入信號(hào)曲線的擬合。通常針對工程的應(yīng)用條件與要求，給出被測信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)實(shí)際取得的采樣數(shù)據(jù)對輸入信號(hào)曲線進(jìn)行擬合。在基于正弦函數(shù)模型的算法中，使用曲線擬合方式構(gòu)成的算法有兩采樣值積算法和三采樣值積算法。對于輸入信號(hào)為正弦信號(hào)的情況，只要獲得其幅值，初相角和頻率就可以完全確定各信號(hào)。在進(jìn)行曲線擬合算法計(jì)算時(shí)，將幅值初相角和頻率作為未知參數(shù)，利用該信號(hào)的三個(gè)連續(xù)采樣數(shù)據(jù)獲得三個(gè)方程，即可對其求解。在電力系統(tǒng)中，常將系統(tǒng)頻率作為已知量，則只需要兩個(gè)方程就可以用曲線擬合算法獲得輸入信號(hào)幅值和初相角。直接利用這種方式進(jìn)行曲線擬合計(jì)算時(shí)，需要應(yīng)用三角函數(shù)或反三角函數(shù)求解超越方程，求解過程復(fù)雜而困難，因此需要采用簡化的采樣值積算法進(jìn)行計(jì)算第四章 算法的比較研究電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)算法的目的在于找出好的算法，使之在滿足工程精度和響應(yīng)速度要求的前提下，盡可能減少數(shù)據(jù)采集量和計(jì)算時(shí)間，減少對輸入數(shù)據(jù)的特定要求。對此，人們已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，提出了許多適于微機(jī)保護(hù)的計(jì)算方法。下面對常用的交流采樣算法：兩點(diǎn)乘積算法、半周積分算法、二階導(dǎo)數(shù)算法、微分方程算法、傅氏算法、導(dǎo)數(shù)算法作簡單介紹并分析其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。167。是一個(gè)正弦量在任意半個(gè)周期內(nèi)絕對值的積分為一常數(shù)。對工頻交流電而言，半周積分法需要的數(shù)據(jù)窗長度為T/2=10ms，算法本身有一定的濾波能力。偶次高頻分量的正負(fù)半周在工頻半周積分中完全相互抵銷， 奇次諧波雖未能完全抵銷， 但其影響也小多了，它不能抑制直流分量， 故必要時(shí)可另配簡單的差分濾波器或用電抗變換器來削弱電流中非周期分量的影響。對于運(yùn)算精度要求不高的保護(hù)而言， 使用該算法可以提高保護(hù)裝置在嚴(yán)重故障情況下的動(dòng)作速度。半周積分算法速度快，運(yùn)算量少，適用于偏重速度的保護(hù)和元件。167。需要的數(shù)據(jù)窗口較短，該算法實(shí)質(zhì)上是利用了正弦的導(dǎo)數(shù)與其自身具有90度相位差的性質(zhì)，所以它與兩點(diǎn)算法本質(zhì)上是一致的。本算法主要應(yīng)用于配電系統(tǒng)電壓、電流的保護(hù)。167。對電路中電壓和電流在任意時(shí)刻進(jìn)行相隔4/T采樣，通過計(jì)算獲得電壓和電流的有效值、有功功率和無功功率以及線路的阻抗。對工頻交流電而言，兩點(diǎn)乘積法的數(shù)據(jù)窗為T/4=5ms，它的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡單快速，倘若信號(hào)為純正弦信號(hào)其計(jì)算誤差為零，但是它同樣沒有濾波作用，而且受直流分量影響最大。兩點(diǎn)乘積法對采樣的時(shí)間要求精確等于T/4，否則將會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，兩點(diǎn)乘積算法適用于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的監(jiān)控。第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)這次設(shè)計(jì)過程中，遇到了很多的問題，比如程序的編寫調(diào)試仿真等。編程是個(gè)讓人很頭痛的問題，況且我也沒有很多的編程經(jīng)驗(yàn)，特別是matlab語言編程，期間的字符格式稍有不慎就無法得到想要的程序，所以為了節(jié)省時(shí)間，基本上是寫一段編譯調(diào)試一段，然后再進(jìn)行運(yùn)行仿真的操作。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤，并及時(shí)的加以修改，避免了重復(fù)的編寫錯(cuò)誤的程序，浪費(fèi)大量的精力。雖然設(shè)計(jì)做完了，但我深刻的認(rèn)識(shí)到自己在微機(jī)保護(hù)與算法仿真方面的知識(shí)的不足，無論是網(wǎng)上查資料，還是翻書，開始的時(shí)候都摸不著頭緒，可以說是摸著石頭過河，但堅(jiān)持下來發(fā)現(xiàn)思路還是漸漸地清晰了，眼界也變得開闊。識(shí)不在多而在精，我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)沒有捷徑，一定要一步一個(gè)腳印用心去理解體會(huì)。多謝老師以及同學(xué)們給予的幫助和指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)[1] 楊奇遜，黃少鋒，微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)（第3版）.北京：中國電力出版社，2007.[2] 許正亞，：中國水利水電出版社，2004.[3] 陳皓，微機(jī)保護(hù)原理及算法仿真．北京：中國電力出版社，2007.[4] 楊新民，楊雋琳．電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)培訓(xùn)教材（第2版）.北京：中國電力出版社，2008。[5] 羅士萍，：中國電力出版社，2001.[6] 黃益莊，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)[M]北京：中國電力出版社，2000.[7] 丁書文，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)[M]北京：中國電力出版社，2005.[8] 張瑞豐，[M]北京：中國水利水電出版社，2004.[9] 蘇金明，MATLAB適用教程（第二版）[M]北京：電子工業(yè)出版社，2008.[10] 楊麗徙，電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)算法的研究[J]鄭州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998.
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