Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем
01 – 05 июня 2015 г. , Сочи
С. 3-4. Аппроксимация фазо-модального преобразования многопроводных
линий в задаче волнового определения места повреждения
С. Ю. Источником волнового
процесса выступает место повреждения на линии. Процесс распространения волн описывается
телеграфными уравнениями. Решение этих уравнений может быть получено как в фазной
координатной системе, так и модальной. Фазную систему координат используют для задачи
синтеза, модальную – для задачи анализа. Модальная система координат оперирует волновыми каналами. Например, трехфазная
линия имеет три волновых канала (два «воздушных» и один «земляной»). Параметры
«воздушных» каналов практически идентичны друг другу, и сильно отличаются от земляного
канала. Такое различие позволяет, при определенных условиях, решать задачу одностороннего
ВОМП, однако требует достаточно сложных вычислений. Двухстороннее ВОМП реализуется
лишь с использованием «воздушных» каналов. Сложных вычислений в этом случае не
требуется, необходимо лишь обеспечить точную синхронизацию времени. Устройство ВОМП получает информацию в фазной системе координат от измерительных
трансформаторов. Необходимо осуществлять преобразование из фазной системы координат в
модальную.
Такое преобразование называется фазо-модальным. Фазо-модальное преобразование, в общем случае, индивидуально для конкретной
многопроводной линии. Оно должны быть определено для каждой частотной составляющей
волнового процесса. Волновые (переходные) процессы, по своей природе, кратковременны [1]. Причем, чем короче такой процесс, тем шире его спектр [2, стр. 33]. В общем случае, он может
содержать частотные составляющие от нескольких кГц до нескольких МГц [3]. Таким образом,
необходимо брать в рассмотрение значительный диапазон частот. Сигнал (функция времени) в модальной системе получают линейной сверткой с
импульсной характеристикой (функции времени) фазо-модального преобразования. Импульсную характеристику фазо-модального преобразования получают из Фурье-образа
(функции частоты) фазо-модального преобразования. Операция линейной свертки волнового процесса требует значительных
вычислительных ресурсов. Линейную свертку можно заменить круговой сверткой. Круговую
1
Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем
01 – 05 июня 2015 г. , Сочи
свертку можно реализовать через БПФ.