[發明專利]用于智能變電站數字化保護的低通濾波器設計方法

有效

• 申請號: 201610139675.3
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105811919B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 劉益青;高偉聰;孫天德
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: H03H17/00
• 分類號: H03H17/00
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)37240
• 代理人: 李茜

1.一種用于智能變電站數字化保護的低通濾波器設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）設定Tukey窗函數的時域寬度為2T_c，并取f_c=1/T_c，f_c為濾波器的截止頻率，則Tukey窗函數的時域表達式可表示為：

(1)；

（2）根據沖擊響應不變法，可將公式(1 )所示的h(t)作為濾波器的單位沖擊響應函數，通過對h(t)采樣得到數字濾波器的單位沖擊響應序列h(n)：

(2)；

其中，T_s為智能變電站中合并單元的采樣時間間隔，也就是數字化保護接收到的SV數據的采樣時間間隔；f_s為采樣頻率，且有f_s=1/T_s；n的取值為1≤n≤N，此范圍以外的n取h(n)=0，N為本設計方法中任意設定的濾波器長度，設定原則見第（4）步；

（3）定義低通濾波器的最大長度為n_max=2f_s/f_c，固定Tukey窗函數的時域寬度2T_c和f_c=1/T_c后，根據采樣頻率f_s可確定低通濾波器的最大長度為n_max；

（4）所設計的低通濾波器的長度為N，N取滿足N≤n_max的任何正整數；

（5）選定濾波器的長度N后，得到所設計的濾波器的系數：

(3)。

2.根據權利要求1所述的用于智能變電站數字化保護的低通濾波器設計方法，其特征在于，步驟（4）中若取N∈{1, 2 , … , n_max}中的任意數值，將得到濾波器長度不等的n_max個低通濾波器，隨著N增大，濾波器的截止頻率降低，群延遲和暫態時延加長，通過選取適當的N，在滿足繼電保護的速動性要求前提下達到濾除高次諧波的目的。

3.根據權利要求1或2所述的用于智能變電站數字化保護的低通濾波器設計方法，其特征在于，用于智能變電站數字化保護中，限制原始信號頻帶，防止插值、抽取過程的頻率混疊，還可以用于與基于正弦信號模型的相量快速提取算法和直接使用采樣值判據的保護算法相配合。