Обеспечение когерентности цифровой обработки сигналов токов и напряжений электроэнергетических систем при снижении частоты дискретизации

Одной из важных задач развития электроэнергетики России является поэтапная интеллектуализация электроэнергетической системы в условиях децентрализации генерирующих мощностей и широкого использования объектов на основе возобновляемых источников энергии. В рамках реализации национального проекта «Интеллектуальная энергетическая система России» предусматривается сооружение цифровых подстанций с современными устройствами релейной защиты и автоматики, в которых осуществляется обмен мгновенными значениями токов и напряжений. При реализации такого обмена может возникать необходимость в уменьшении или увеличении частоты дискретизации сигналов для оптимального решения технологических задач. Приведены результаты анализа эффектов цифровой обработки, связанных с нарушением когерентности сигналов токов и напряжений промышленной частоты, возникающих при снижении частоты дискретизации. Показано, что несоблюдение требований когерентности при реализации децимации будет приводить к существенным ошибкам оценок параметров сигналов. Обосновано, что для определения степени искажений синусоидальности сигналов токов и напряжений по причине нарушений когерентности обработки целесообразно применять нормированный коэффициент взаимной корреляции. На основании результатов моделирования доказано, что для сигналов, содержащих высокочастотные гармоники, некогерентная дискретизация усиливает искажающее воздействие, а при анализе искажающих воздействий на сигналы промышленной частоты важно учитывать начальные фазы высокочастотных гармоник.