Merenje frekvencije sinusoidalnih signala uz primenu adaptivnog filtriranja

摘要

U radu je prikazana jedna rekurzivna metoda za merenje frekvencije napona elektroenergetske mreže. Pored algoritma za estimaciju frekvencije poseban značaj dat je filtriranju ulaznog signala. Filter se koristi da umanji efekat prisustva šuma i da eleminiše uticaj DC komponente i harmonika. Predložena je efikasna metoda za on-line sintezu digitalnih filtera sinusoidalnog signala. Data je zatvorena forma za računanje koeficijenata filtera. Dobijena je efikasana metoda za merenje frekvencije elektroenergetskog sistema. Metoda omogućava procenu frekvencije sa greškom ispod 0.002 Hz za SNR=60dB sa vremenom konvergencije 25ms i zahteva skromne računarske resurse. Date su teoretske osnove algoritma i praktični aspekti implementacije. U cilju procene performansi algoritma izvršene su računarske simulacije i dati njihovi rezultati. Kroz brojne primere obrade signala struja i napona poznatog oblika, kao i odgovarajućih signala dobijenih putem dinamičke simulacije mreže, ustanovljene su osobine i mogućnosti primene ove metode za merenje frekvencije elektroenergetskih sistema. Predloženi algoritam je pogodan za primene u realnom vremenu.%A new technique for local system frequency is presented. The structure is consisted of two modules: the first one for an adaptive filtering of input signal, the second one for a frequency estimation. Filtering of input signals of algorithms for measurement of electrical parameters of power system is very important. Filters are used to minimize the noise effect and to eliminate the presence of harmonics. An efficiency method for on-line designing of digital filters of sinusoidal signals is used in this paper. This paper describes closed forms for calculating filter coefficients and requires modest computations. A very suitable algorithm for frequency estimation was obtained. This technique provides accurate frequency estimates with error in the range of 0.002 Hz for SNR=60 dB in about 25 ms and requires modest computations. Theoretical basis and practical implementation of technique are described. To demonstrate the performance of the developed algorithm, computer simulated data records are processed. It has been found that the proposed algorithm is suitable for real-time applications.