RU99122161A

RU99122161A - Устройство для сравнения двух сигналов, устройство и способ формирования нестационарных сигналов

Info

Publication number: RU99122161A
Application number: RU99122161/09A
Authority: RU
Inventors: Фернандо Калеро
Original assignee: ЭйБиБи Пауэр Ти энд Ди Компани Инк.
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2001-08-27

Claims

1. Устройство для сравнения в реальном времени двух сигналов (S1(t), S2(t)), каждый из которых представлен величиной и фазой, отличающееся тем, что содержит средство дискретизации для получения набора отсчетов каждого из двух сигналов, представляющего величины каждого из двух сигналов, по крайней мере, в два различных момента времени, и вычислительное средство для вычисления значения M_k+1, соответствующего разности фаз двух сигналов на основе отсчетов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство дискретизации выделяет отсчет (S1_k), представляющий величину первого из указанных сигналов в первый момент времени, выделяет отсчет (S2_k), представляющий величину второго из указанных сигналов в тот же первый момент времени; выделяет отсчет (S1_k+1), представляющий величину первого из указанных сигналов во второй момент времени, и выделяет отсчет (S2_k-1), представляющий величину второго из указанных сигналов в тот же второй момент времени.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вычислительное средство включает средство для получения производных величин В1_k, В2_k, В1_k+1 и В2_k+1 по отсчетам S1_k, S2_k, S2_k+1 средство перемножения для умножения величин В1_k на B2_k+1 и умножения величин В2_k на В1_k+1 для получения первого произведения В1_kВ2_k+1, и второго произведения В2_kВ1_k+1; и суммирующее средство для сложения первого и второго произведений для получения результата вычислений (М_k+1), соответствующего разности фаз между указанными первой и второй комплексными векторными величинами.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что величины В1_k и В2_k находятся с помощью следующих соотношений:
B1_k = FK2[S1_k + S1_k-1FK1 B1_k-1]
B2_k = FK2[S2_k + S2_k-1FK1 B2_k-1]
в которых FK1 и FK2 являются константами, соответствующими заданным уравнениям.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что константы FK1 и FK2 определяются следующими соотношениями:

где RB и LB являются константами.

6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отсчеты S1_k и S2_k получаются дискретизацией напряжения или тока в передающей линии.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что сигналы S1(t) и S2(t) представляют собой напряжения или токи, изменяющиеся по синусоидальному закону, или комбинацию напряжений и токов.

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что содержит также средство для использования полученного результата вычислений М_k+1 для определения наличия повреждения в указанной передающей линии.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что полученный результат вычислений используется для обнаружения межфазного сбоя в системе трехфазной линии передач; а отсчеты S1(t) и S2(t) получаются из межфазных напряжений и комплексных токов.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что полученный результат вычислений используется для обнаружения сбоя фаза-земля в системе трехфазной линии передач; a S1(t) и S2(t) получаются из напряжений фаза-земля и комплексных токов.

11. Устройство по пункту 6, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для использования полученного результата вычислений M_k+1 для определения направления потока мощности в передающей линии.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что совместно с фильтром симметричных компонент выходные последовательности компонент указанного фильтра являются входными сигналами устройства.

13. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для вычитания заданной константы (МС) из полученного результата вычислений M_k+1 и использования разности М_k+1 - МС для получения сигнала (θ_k+1), определяющего энергию, содержащуюся в разностном сигнале S1(t)-S2(t).

14. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для использования полученного результата вычислений M_k+1 для того, чтобы определить, превосходит или нет напряжение или ток в передающей линии заданный пороговый уровень.

15. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство масштабирования для преобразования полученного результата вычислений (M_k+1), причем средство масштабирования умножает полученный результат на заданный множитель, пропорциональный периоду дискретизации.

16. Способ формирования нестационарных сигналов положительных симметричных последовательностей компонент (I1) и отрицательных симметричных последовательностей компонент (I2) токов системы электропитания, включающий получение отсчетов указанных токов системы электропитания и использование цифровых логических схем для получения цифровых значений симметричных компонент (I1, I2) в реальном времени, отличающийся тем, что цифровые логические схемы включают системы элементов задержки, усилительные элементы и суммирующие элементы, соединенные в рабочем состоянии для формирования цифровых симметричных компонент в реальном времени, причем цифровые логические схемы формируют симметричные компоненты, пропорциональные I1k и I2k, a I1 представляет собой ток положительной последовательности, I2 представляет собой ток отрицательной последовательности, нижний индекс k относится к цифровым отсчетам соответствующих компонент.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что цифровые логические схемы формируют компоненты Кларка:

причем указанная система электропитания включает первую фазу (фазу-а), вторую фазу (фазу-b) и третью фазу (фазу-с), где Iа представляет собой ток в фазе-а, Ib представляет собой ток в фазе-b и Iс представляет собой ток в фазе-с.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что цифровые логические схемы получают отсчеты Iа, Ib и Iс; формируют величины Iα_k,Iα_k-1,Iβ_k и Iβ_k-1; и затем составляют комбинации величин Ια_k,Iα_k-1,Iβ_k и Iβ_k-1 для получения значений I1_k, I1_k-1, I1_k-2, I2_k, I2_k-1 и I2_k-2.

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что система электропитания включает первую фазу (фазу-а), вторую фазу (фазу-b) и третью фазу (фазу-с), причем цифровые логические схемы получают отсчеты Iа, Ib и Iс; формируют величины Iа_k, Ia_k-1, Ib_k, Ib_k-1, Ic_k и Ic_k-1 и затем составляют комбинации величин Ia_k, Ia_k-1, Ib_k, Ib_k-1, Ic_k и Ic_k-1 для получения значений I1_k и I2_k; где Iа представляет собой ток в фазе-а, Ib представляет собой ток в фазе-b и Iс представляет собой ток в фазе-с.

20. Устройство для формирования нестационарных сигналов положительных симметричных последовательностей компонент и отрицательных симметричных последовательностей компонент напряжений и токов системы электропитания, включающее: средство дискретизации для получения отсчетов указанных токов системы электропитания; и цифровые логические схемы для формирования положительных симметричных последовательностей компонент (I1) и отрицательных симметричных последовательностей компонент (I2) токов системы электропитания, включающие системы элементов задержки, усилительных элементов и суммирующих элементов, соединенных в рабочем состоянии для формирования цифровых симметричных компонент в реальном времени, отличающееся тем, что цифровые логические схемы формируют симметричные компоненты, пропорциональные I1k и I2k, причем I1 представляет собой ток положительной последовательности, а I2 представляет собой ток отрицательной последовательности, нижний индекс k относится к цифровым отсчетам соответствующих компонент.

21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что система электропитания включает первую фазу (фазу-а), вторую фазу (фазу-b) и третью фазу (фазу-с), причем цифровые логические схемы формируют компоненты Кларка:

где Ia представляет собой ток в фазе-а, 1b представляет собой ток в фазе-b и 1c представляет собой ток в фазе-с.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что цифровые логические схемы включают первый входной терминал для получения отсчетов тока Iа в фазе-а, второй входной терминал для получения отсчетов тока Ib в фазе-b и третий входной терминал для получения отсчетов тока Iс в фазе-с; средство для формирования величин Iα_k,Iα_k-1,Iβ_k и Iβ_k-1; и средство для составления комбинаций величин Ια_k,Iα_k-1,Iβ_k и Iβ_k-1 и получения значений I1_k, I1_k-1, I1_k-2, I2_k, I2_k-1 и I2_k-2.

23. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что система электропитания включает первую фазу (фазу-а), вторую фазу (фазу-b) и третью фазу (фазу-с), причем цифровые логические схемы включают первый входной терминал для получения отсчетов тока Iа в фазе-а, второй входной терминал для получения отсчетов тока Ib в фазе-b и третий входной терминал для получения отсчетов тока Iс в фазе-с; средство для формирования величин Iа_k, Ia_k-1, Ib_k, Ib_k-1, Ic_k и Ic_k-1 и средство для составления комбинаций величин Ia_k, Ia_k-1, Ib_k, Ib_k-1, Ic_k и Ic_k-1 для получения значений I1_k и I2_k, где Ia представляет собой ток в фазе-а, Ib представляет собой ток в фазе-b и Iс представляет собой ток в фазе-с.