自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則-資料下載頁(yè)
2025-07-29 11:56本頁(yè)面
【正文】 數(shù)。如果采用正弦函數(shù)的運(yùn)算方法，必須預(yù)先進(jìn)行濾波處理，而運(yùn)算和濾波所用的總時(shí)間及運(yùn)算的容量將會(huì)非常大，傅氏算法是基于輸入信號(hào)作為周期性函數(shù)或者近視周期函數(shù)的基礎(chǔ)，把輸入信號(hào)分解成一系列函數(shù)之和。傅氏算法[17]是微機(jī)保護(hù)最常用的一種運(yùn)算方法，它可以分解周期函數(shù)為正弦分量與余弦分量，并且這種運(yùn)算方法本身可以區(qū)分出基波與諧波，具有很好濾波效果，可以濾掉所有的諧波與直流分量，同能也能抑制一定的非周期和高頻分量。165。t=U（）（Umnsinnw1t+an） （211）0229。165。an=（）sinw1t+bncosw1tn=0（212）T242。0an=2Tu(t)sinnw1tdt（213）T242。0bn=2Tu(t)cosnw1tdt（214）234。235。0+u1sinN+u2sinN+......uN1sinN(N1)+uNsinNNS=12p2N2p 4p 2p 2p233。249。（21234。229。Iksin234。NK=2p233。N1233。2p249。249。N235。K=1235。其中第n次相量實(shí)部：URn=Umnsinjn虛部：UIn=Umncosjn5）（216）相位角：jn=tg1(URnUIn)式中Umn為第n次的電壓分量幅值；w1為基波角頻率；an為0時(shí)刻分量相角；an和bn是第n此諧波正弦和余弦分量幅值。常用的傅氏算法有以下幾種類型：（1）半波傅氏算法對(duì)基波分量第n個(gè)采集值的半波傅氏算法的公式如下所示：2p229。U(NK+l)cos(Nl)2p229。U(NK+l)sin(Nl)URn=UIn=4N4NK/2l=1K/2l=1（217）（218）（2）全波傅氏算法對(duì)基波分量第n個(gè)采集值的全波傅氏算法的公式如下所示：2p229。U(NK+l)cos(Nl)2p229。U(NK+l)sin(Nl)URn=UIn=2N2NKl=1Kl=1（219）（220）（3）半波差分傅氏算法對(duì)基波分量第n個(gè)采集值的半波差分的傅氏算法的公式如下所示：2sin( ）N2p229。U(NK+l)cos(Nl)URn=14pNKl=1（221）2sin( ）N2p229。U(NK+l)sin(Nl)UIn=14pNKl=1(222)（4）全波差分傅氏算法對(duì)基波分量第n個(gè)采集值全波差分的傅氏算法的公式如下所示：2sin( ）N2p229。U(NK+l)cos(Nl)2sin( ）N2p229。U(NK+l)sin(Nl)URn=UIn=12pN12pNKl=1Kl=1（223）（224）當(dāng)URn=cos(nwt)時(shí)，傅氏算法的曲線圖如下所示：圖214 半波傅氏算法曲線圖 圖215 全波傅氏算法曲線圖圖216 半波差分傅氏算法曲線圖 圖217 全波差分傅氏算法曲線圖從上圖可以看到，半波傅立算法可以濾掉奇次諧波，對(duì)于偶次諧波和直流分量的濾除效果很差；全波傅立算法可以濾除所有的諧波分量與直流分量，而對(duì)于諧波和衰減直流分量的濾除效果較差；半波差分傅氏算法可以除掉直流分量，卻會(huì)放大偶次諧波；全波查分傅氏算法對(duì)低頻分量有很好的抑制效果，但是對(duì)于非整次諧波的濾除效果較差[18][19]。6結(jié)束語(yǔ)本章主要介紹了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和微機(jī)保護(hù)的基本原理，其中包括了保護(hù)裝置的硬件和軟件結(jié)構(gòu)和原理，同時(shí)采用Matlab數(shù)學(xué)仿真工具模擬計(jì)算微機(jī)保護(hù)的各類計(jì)算方式，并對(duì)每種算法性能進(jìn)行分析評(píng)
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