Разработка быстродействующих формирователей ортогональных составляющих входных сигналов и создание на их основе цифровых измерительных органов для микропроцессорных защит электроустановок

Abstract

Объектом исследования являются основные цифровые органы микропроцессорных защит объектов распределительных сетей. Цель исследования заключается в разработке быстродействующих формирователей ортогональных составляющих входных сигналов и создание на их основе принципов выполнения цифровых измерительных органов тока и напряжения, органов тока обратной и нулевой последовательностей, органа направления мощности, а также алгоритма дистанционных измерений для органа полного сопротивления. Для достижения поставленной цели разработаны и исследованы формирователи ортогональных составляющих с коррекцией динамических погрешностей, быстродействие которых в 1,5–2,0 раза выше чем у формирователей Фурье. Предложенные принципы построения измерительных органов тока и напряжения обеспечивают их реализацию с быстродействием, составляющим менее половины периода промышленной частоты. Разработанные с использованием предложенного метода формирования ортогональных составляющих измерительные органы тока обратной и нулевой последовательностей в сравнении с существующими имеют 1,5–2,5 раза более высокое быстродействие и обладают лучшими динамическими свойствами. Предложенные принципы выполнения органа направления мощности обеспечивают устранение «мёртвой» зоны и работу «по памяти». Разработанный алгоритм дистанционных измерений полного сопротивления обладает быстродействием в 1,4–1,6 раза выше по сравнению с существующими аналогичного назначения. Для решения поставленных задач использовалась комплексная методика исследований, включающая методы теоретического анализа, математического моделирования и вычислительного эксперимента. Полученные результаты исследований могут быть использованы для модернизации существующих, а также при создании новых микропроцессорных защит распределительных сетей.