ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ
This article presents some results of studies on the influence of digital signal filtering at the analysis results of lowfrequency electromechanical oscillations in interconnected power systems. Selected and prepared methods of signal analysis are used to analyse in real-time the signals measured by...
Gespeichert in:
| Datum: | 2016 |
|---|---|
| Автори та афіліації: |
|
| Ключові слова: | keywords |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2016
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/866 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
| Завантажити файл: |
|
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1870202606231486464 |
|---|---|
| author | Буткевич, О.Ф. Чижевський, В.В. |
| author_facet | Буткевич, О.Ф. Чижевський, В.В. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "О.Ф. Буткевич",
"institution": "Інститут електродинаміки НАН України, пр. Перемоги, 56, Київ, 03057, Україна"
},
{
"author": "В.В. Чижевський",
"institution": "Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна"
}
] |
| author_sort | Буткевич, О.Ф. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-12-23T21:43:43Z |
| description | This article presents some results of studies on the influence of digital signal filtering at the analysis results of lowfrequency electromechanical oscillations in interconnected power systems. Selected and prepared methods of signal analysis are used to analyse in real-time the signals measured by phasor measurement units . It is shown that preliminary digital filtering of signals improves the reliability of mentioned analysis results. References 11, tables 2, figure 1. |
| doi_str_mv | 10.15407/techned2016.06.054 |
| first_indexed | 2026-06-16T01:13:40Z |
| format | Article |
| fulltext |
54 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 6
ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНІ СИСТЕМИ ТА УСТАНОВКИ
УДК 621.311
ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ
АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ
В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ
О.Ф. Буткевич1,2, докт.техн.наук, В.В. Чижевський2
1 – Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна. E-mail: butkevych@ied.org.ua
2 – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”,
пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна.
У статті наведено деякі результати досліджень впливу цифрової фільтрації сигналів на результати аналізу
низькочастотних електромеханічних коливань в об’єднаних енергосистемах. Для аналізу сигналів, виміряних
пристроями векторних вимірювань, використовуються в режимі реального часу відібрані і налаштовані методи
аналізу сигналів. Показано, що попередня цифрова фільтрація сигналів підвищує надійність зазначених резуль-
татів аналізу. Бібл. 11, табл. 2, рис. 1.
Ключові слова: об’єднана електроенергетична система, низькочастотні електромеханічні коливання, мода,
методи аналізу сигналів, цифрова фільтрація сигналів.
Вступ. Розв’язанню задач актуальної для об’єднаних електроенергетичних систем (ОЕС) про-
блеми демпфування низькочастотних електромеханічних коливань (НЧК) присвячено значну кількість
досліджень, частина яких, наприклад, [6, 7, 9-11], – задачі визначення параметрів домінантних мод НЧК
(небезпечними в аспекті порушення стійкості ОЕС є НЧК, які характеризуються зростанням амплітуд
погано демпфованих мод, такі моди називатимемо домінантними). Не дивлячись на наявність деяких
відмінностей в існуючих класифікаціях мод коливань, зокрема і у визначенні їхніх частотних діапазонів
(наприклад, [5] та [8]), усі класифікації вказують на те, що за певних умов небезпеку для функціонування
ОЕС можуть становити моди, частоти яких знаходяться в діапазоні 0−1 Гц (вони асоціюються з коли-
ваннями у протифазі роторів синхронних машин, що знаходяться в різних частинах ОЕС).
В [1, 2] показано, що для одержання надійного та адекватного розв’язку цієї задачі доцільно
використовувати ансамбль спеціально відібраних методів аналізу сигналів (тут і далі маються на ува-
зі програмні реалізації відповідних методів), оскільки окремо взятий метод не завжди може задоволь-
нити вимогам надійності виявлення зазначених мод НЧК та адекватності визначення їхніх парамет-
рів. У даному випадку під надійністю виявлення розумітимемо здатність виявляти усі домінантні
моди НЧК, а під адекватністю визначення – здатність забезпечити задовільну (в аспекті можливості
практичного використання результатів) точність визначення (оцінювання) параметрів домінантних
мод НЧК. Ансамбль утворюють дві групи методів: загальних найменших квадратів Ганкеля, пучка
матриць, Проні та Проні модифікованого входять до основної групи, а модифікованого перетворення
Гільберта-Хуанга та дискретного перетворення Фур’є – до допоміжної. Результати, одержані з вико-
ристанням методів зазначеного ансамблю, підлягають обробленню спеціальною процедурою узагаль-
нення, головне із призначень якої – забезпечити адекватність оцінок параметрів виявлених низькоча-
стотних мод електромеханічних коливань в ОЕС. Разом з тим, не скасовуючи потреби використання
такої процедури, питання підвищення надійності виявлення низькочастотних мод НЧК та адекватнос-
ті визначення в реальному часі їхніх параметрів залишається актуальним. Тому метою досліджень,
окремі результати яких наведено нижче, було визначення впливу цифрової фільтрації сигналів, вимі-
рюваних на об’єктах ОЕС пристроями векторних вимірювань, на результати виявлення домінантних
мод НЧК та визначення їхніх параметрів.
© Буткевич О.Ф., Чижевський В.В., 2016
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 6 55
Результати досліджень. Відомо, що методи аналізу сигналів мають різну чутливість до наяв-
ності у вхідних сигналах будь-якого шуму, який апріорі не сприяє покращенню результатів визна-
чення параметрів мод НЧК. Приміром, високою чутливістю до наявності у сигналах шуму вирізня-
ється метод Проні, а за невеликого SNR погіршення якості результатів визначення параметрів низь-
кочастотних складових коливань спостерігається у разі використання будь-якого із методів ансамблю
[1, 2] (SNR – узвичаєна англомовна абревіатура відношення сигнал/шум – Signal-to-Noise Ratio, яке в
децибелах визначають як )/(lg10 шумсигнал PPSNR= або )/(lg20 шумсигнал AASNR = , де індексованими P
та A відповідно позначено потужність та середньоквадратичне значення амплітуд сигналу та шуму).
У нормальних режимах ОЕС сигнали (параметри режиму), що реєструються (вимірюються) вітчизня-
ними електровимірювальними реєструвальними приладами (ЕВРП) “Регіна-Ч” та подібними пристро-
ями закордонного виробництва, характеризуються наявністю шумів, які зумовлюють значення SNR у
діапазоні 80…120 дБ. І якщо наявність у сигналі шуму може призводити до викривлення результатів
визначення певних параметрів складових НЧК, отриманих з використанням окремих методів ансамб-
лю (наприклад, того ж методу Проні), то в кінцевому підсумку таке викривлення усувається вищезга-
даною спеціальною процедурою узагальнення під час оброблення результатів, одержаних з викорис-
танням усіх методів ансамблю. Однак, якщо внаслідок невеликого значення SNR матиме місце ви-
кривлення результатів, одержаних з використанням кожного із методів ансамблю, то застосування
процедури узагальнення не матиме значного впливу на одержані результати в аспекті їхнього покра-
щення. Тому ще до використання методів аналізу сигналів слід вжити заходи, які б зменшили вплив
шуму на результати виявлення домінантних мод НЧК та визначення їхніх параметрів, враховуючи,
що аналіз сигналів відбувається у режимі реального часу.
За результатами досліджень встановлено, що до заходів, які сприяють покращенню результа-
тів аналізу сигналів, належить застосування цифрової фільтрації до кожної із вибірок даних (відпо-
відних ширині вікна спостереження) перед обробленням їх зазначеними методами ансамблю. За час-
тоти формування вибірки даних ( fд ), рівної 50 Гц (відповідно до частоти запису інформації до бази
даних ЕВРП “Регіна-Ч”), мінімальна ширина вікна спостереження сигналу (часовий відрізок, “охоп-
люваний” вибіркою даних), за якої забезпечується виявлення домінантних мод НЧК та визначення
їхніх параметрів, становить 2 с [2]. Вибір цифрового фільтру повинен відповідати певним вимогам,
обумовленим як частотним спектром домінантних мод НЧК, так і потребою визначення їхніх параме-
трів у режимі реального часу, а саме:
– смуга пропускання фільтру – 0÷3 Гц, складові з іншими частотами мають максимально подавлятися;
– амплітудний спектр вихідного сигналу не повинен зазнавати суттєвих змін у порівнянні з вхідним в
межах смуги пропускання (для забезпечення можливості адекватного визначення амплітуд мод НЧК);
– фазовий зсув вихідного сигналу по відношенню до вхідного має бути мінімальним;
– порядок фільтра має бути невисоким (застосування фільтра високого порядку збільшує час фільт-
рації, тим самим збільшуючи і загальний час визначення параметрів мод НЧК, та подовжує спричи-
нений фільтром перехідний процес вихідного сигналу).
Оскільки визначення оптимальних типу та значень параметрів цифрового фільтра, призначеного
для фільтрації сигналів (режимних параметрів ОЕС), виміряних ЕВРП “Регіна-Ч”, є окремою оптимі-
заційною задачею, то у даному разі сам факт використання цифрової фільтрації (навіть у разі деякого
квазіоптимального фільтра) повинен був підтвердити її доцільність в аспекті визначення параметрів
домінантних мод НЧК. Враховуючи зазначені вище вимоги, було синтезовано фільтр Чебишева друго-
го роду, у якого: верхня межа смуги пропускання ( ) – 3 Гц; нижня межа смуги затримування ( ) –
5 Гц; нерівномірність у смузі пропускання (Ар) – 1 дБ; ослаблення у смузі затримування (Аs) – 80 дБ;
частота дискретизації фільтра (fд.ф) – 100 Гц.
Вибір значення обумовлено верхньою границею (з істотним запасом) діапазону частот елек-
тромеханічних коливань, який підлягає аналізу. Значення Аs було обрано, виходячи з потреби забезпе-
чення SNR вибірки даних сигналу на рівні, не нижчому від 80 дБ. Частоту дискретизації фільтра було
взято мінімально допустимою (згідно з теоремою Котельникова fд.ф ≥2 fд). Значення решти параметрів
фільтра було обрано, виходячи з потреби мінімізації його порядку і водночас для забезпечення вико-
нання наведених вище вимог.
Відомо [3], що мінімальний порядок фільтра Чебишева другого роду, який відповідає заданим
параметрам, може бути визначено так:
56 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 6
. (1)
Згідно з (1), зазначений порядок дорівнює 10. Коефіцієнти чисельника та знаменника переда-
вальної функції H(s) секцій цього фільтра було розраховано на підставі виразу (2) для його передава-
льної функції (передавальну функцію фільтра описано, наприклад, у [4]):
( )
( ) ( )
2 2
1
2-1 20 2 2
2
1
,1
2 1cos
2
1 ars
,
sh h 10 1 2s
N r
k
N r
r
k k k
A
k
s
H s
s s s
k
N
N
−
=
−
=
−⎛ ⎞
+∏ ⎜ ⎟
⎝ ⎠=
⎛ ⎞⎛ ⎞+ − σ + σ + ω∏⎜ ⎟⎜ ⎟⎝
−⎛ ⎞π⎜ ⎟
⎝
⎠⎝ ⎠
⎠
−
(2)
де r – коефіцієнт, який може набувати значень 0 або 1; σk, ωk – відповідно, дійсна та уявна складові
полюса фільтра Чебишева другого роду, розраховані за виразами
( )
( ) ( )
( )
0,1
0,1 0,12 2 2 2
0,1
0,12 2
2 1 1sin sh arsh 10 1
2 ;
2 1 1 2 1 1cos ch arsh 10 1 sin sh arsh 10 1
2 2
2 1 1cos ch arsh 10 1
2
2 1 1cos ch arsh 10
2
s
s s
s
A
A A
A
k
k
k
N N
k k
N N N N
k
N N
k
N N
−⎛ ⎞ ⎛ ⎞− π −⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
− −⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞π − + π −⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
−⎛ ⎞ ⎛ ⎞π −⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ω =
−⎛ ⎞π⎜ ⎟
⎝ ⎠
σ =
( ) ( )0,12 2
.
2 1 11 sin sh arsh 10 1
2
s sA Ak
N N
−⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞− + π −⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠
(3)
У кінцевому результаті було синтезовано п’ятисекційний фільтр Чебишева другого роду, ко-
ефіцієнти якого наведено в табл. 1.
Таблиця 1
Номер секції фільтра Коефіцієнти передавальної
функції секції фільтра 1 2 3 4 5
s2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
s1 –1,899719037 –1,877478403 –1,808902552 –1,565979412 0,024774884 чисельника
s0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
s2 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
s1 –1,910443862 –1,813880000 –1,709041083 –1,603519124 –1,530184081 знаменника
s0 0,952174021 0,856903129 0,756118487 0,656188497 0,587227951
підсилення 0,416132423 0,351147313 0,246352865 0,121352245 0,028172944
Проілюструємо вплив цифрової
фільтрації з використанням синтезованого
фільтра на результати визначення параме-
трів низькочастотних мод коливань пото-
ку активної потужності по лінії електро-
передачі (фаза А) номінальної напруги 500
кВ “Електрична підстанція Донбаська –
Нововоронезька АЕС”, вимірюваного
21.09.2011 р. ЕВРП “Регіна-Ч” (графік на-
ведено на рисунку: на осі абсцис зазначе-
но відліки часу, а на осі ординат – відліки
активної потужності).
Вибірки даних потоку активної по-
тужності, щодо яких було застосовано
циф-рову фільтрацію, “охоплювали” часо-
вий відрізок [15 год. : 03 хв. : 45 с , 15 год.
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 6 57
: 03 хв. : 55 с ]. З метою мінімізації фазового зсуву між вхідним та вихідним сигналами фільтрацію
кожної (поточної) вибірки даних було виконано у два “проходи”: спочатку здійснювалася фільтрація
“від початку – до кінця”, а потім одержані результати фільтрувалися повторно – “з кінця – до почат-
ку”. Час виконання такої фільтрації у разі використання комп’ютера з процесором Intel Core i3 370M
не перевищував 0,04 с, що свідчить про можливість її застосування у режимі реального часу.
Достатньо показовим є вплив цифрової
фільтрації на результати аналізу сигналів у разі
використання методу Проні. Під час дослід-
жень з використанням низки тестових сигналів
за відсутності шуму цей метод показав (у порів-
нянні з іншими методами) кращі результати як
за надійністю виявлення складових сигналів (не
було випадків як “виявлення” неіснуючих скла-
дових, так і невиявлення наявних у сигналі
складових), так і за точністю визначення їхніх
параметрів, а за наявності шуму – найгірші. Що
ж стосується результатів аналізу відповідних
вибірок даних сигналу, графік якого показано
на рисунку, з використанням методу Проні (без
попередньої цифрової фільтрації), то було вияв-
лено моду з частотою ( f ) 0,52 Гц, амплітудою
(A) 15,2 МВт та показником демпфування (ξ)
0,571, але лише у одному вікні спостереження,
що стосувалося часового відрізку [1, 3] с. Саме
цю моду було виявлено іншими методами ан-
самблю на часовому відрізку [0, 3] c (у двох
вікнах спостереження), а на решті часових від-
різків – методами: Проні модифікованим, пучка
матриць, загальних найменших квадратів Ган-
келя та модифікованим перетворенням Гільбер-
та-Хуанга. Результати аналізу вибірок даних
(відповідних ширині вікон спостереження), одер-
жані трьома методами ансамблю – пучка мат-
риць, загальних найменших квадратів Ганкеля та модифікованим методом Проні – свідчать про деяке
зменшення частоти виявленої низькочастотної моди після 6-ї секунди.
У табл. 2 наведено результати визначення частоти та амплітуди виявленої моди внаслідок ви-
користання процедури узагальнення результатів, одержаних методами ансамблю без попередньої
цифрової фільтрації вибірок даних, які для часового відрізку [1, 3] с близькі до вищезазначених ре-
зультатів, одержаних з використанням методу Проні, причому, підкреслимо, що вищезазначену низь-
кочастотну моду було виявлено цим методом лише у одному вікні спостереження – на часовому від-
різку [1, 3] с. Серед узагальнених результатів у табл. 2 зазначено “характер демпфування”, щодо яко-
го наведено якісні оцінки: “додатний” та “від’ємний”. Крім цього, табл. 2 містить також і результати
визначення частоти, амплітуди та показника демпфування низькочастотної моди, одержані внаслідок
використання методу Проні з попередньою цифровою фільтрацією відповідних вибірок даних сигналу.
Порівняння результатів аналізу сигналів, зокрема сигналу, графік якого показано на рисунку,
одержаних без попередньої фільтрації вибірок даних, з результатами, одержаними після фільтрації
цих самих вибірок даних, дає підстави для таких висновків.
Цифрова фільтрація сигналів – режимних параметрів ОЕС, виміряних пристроями векторних
вимірювань, підвищує надійність виявлення у режимі реального часу домінантних мод НЧК (насам-
перед, завдяки підвищенню надійності визначення домінантних частот) спеціально відібраними та
налаштованими методами аналізу сигналів. Для зазначеної фільтрації можливо використання п’яти-
секційного фільтра Чебишева другого роду, синтезованого з урахуванням поставлених вимог.
58 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 6
Завдяки підвищенню надійності виявлення у режимі реального часу домінантних мод НЧК під-
вищується і надійність виявлення небезпеки коливного порушення стійкості ОЕС, яка може виникати
внаслідок виникнення НЧК.
1. Буткевич О.Ф., Чижевський В.В. Деякі питання побудови інтегрованої системи запобігання коливному
порушенню стійкості об’єднаної енергосистеми // Енергетика: економіка, технології, екологія. – 2015. – № 3
(41). – С. 28-36.
2. Буткевич О.Ф., Чижевський В.В. Оцінювання та зменшення в режимі реального часу небезпеки колив-
ного порушення стійкості об’єднаної енергосистеми // Техн. електродинаміка. – 2015. – № 6. – C. 46-52.
3. Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. – М.: Мир, 1978. – 848 с.
4. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб.: Питер. – 2011. – 758 с.
5. Electric Power Engineering Handbook, 2nd edition. The Power System Stability and Control. – Boca Raton,
London, New York: Taylor & Francis Group, LLC, 2006. – 352 р.
6. Lauria D., Pisani C. On Hilbert transform methods for low frequency oscillations detection // IET Generation,
Transmission & Distribution. – 2014. – Vol. 8. – Iss. 6. – Pр. 1061–1074.
7. Patil V.S., Jambhulkar P.P., Kamble V.P. Real-time Identification of Electromechanical Modes using Con-
trolled Window-size Multi-Prony Analysis // International Journal of Engineering Research & Technology. – 2014. –
Vol. 3. – Iss. 4. – Pр. 1627–1634.
8. Power Systems Dynamics Tutorial. Final Report (1016042), July 2009 / Electric Power Research Institute.
USA. – 2009. – 1010 p.
9. Shofiqul I., Shahnaz C., Hoque Z. Spectral Analysis of Synthetic Power Signals of Different Regions Using
Parametric Methods and Spectrogram Representations // IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering. –
2014. – Vol. 9. – Iss. 5, Ver. II. – Pр. 28–39.
10. Vanfretti L. Estimation of Electromechanical Modes in Power Systems using Synchronized Phasor Measure-
ments and Applications for Control of Inter-Area Oscillations / CIGRE WG B5-14 “Wide Area Protection and Control
Technologies”, 4 August, 2013. – 32 p.
11. Wang H., Su X. Generation Unit Correlativity-Based Prony Analysis on Multi-Signal Classification of Low-
Frequency Oscillation // Power System Technology. – 2011. – Vol. 35. – No 6 – Pр. 128–133.
УДК 621.311
ВЛИЯНИЕ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СИГНАЛОВ НА РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА
НИЗКОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ОБЪЕДИНЕННЫХ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
А.Ф. Буткевич1, 2, докт.техн.наук, В.В. Чижевский2
1 – Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина,
E-mail: butkevych@ied.org.ua
2 – Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”,
пр. Победы, 37, Киев, 03056, Украина.
В статье представлены некоторые результаты исследований влияния цифровой фильтрации сигналов на ре-
зультаты анализа низкочастотных электромеханических колебаний в объединенных энергосистемах. Для
анализа сигналов, измеренных устройствами векторных измерений, используются в режиме реального времени
отобранные и настроенные методы анализа сигналов. Показано, что предварительная цифровая фильтрация
сигналов повышает надежность указанных результатов анализа. Библ. 11, табл. 2, рис. 1.
Ключевые слова: объединенная электроэнергетическая система, низкочастотные электромеханические колеба-
ния, мода, методы анализа сигналов, цифровая фильтрация сигналов.
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2016. № 6 59
AN INFLUENCE OF DIGITAL FILTERING OF SIGNALS AT ANALYSIS RESULTS OF
LOW-FREQUENCY ELECTROMECHANICAL OSCILLATIONS IN INTERCONNECTED POWER
SYSTEMS
O.F. Butkevych1,2, V.V. Chyzhevskyi2
1 – Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine,
pr. Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine,
E-mail: butkevych@ied.org.ua
2 – National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”,
pr. Peremohy, 37, Kyiv, 03056, Ukraine
This article presents some results of studies on the influence of digital signal filtering at the analysis results of low-
frequency electromechanical oscillations in interconnected power systems. Selected and prepared methods of signal analy-
sis are used to analyse in real-time the signals measured by phasor measurement units . It is shown that preliminary digital
filtering of signals improves the reliability of mentioned analysis results. References 11, tables 2, figure 1.
Key words: Interconnected power system, low-frequency electromechanical oscillations, mode, methods of signal analy-
sis, digital filtering of signals.
1. Butkevych O.F., Chyzhevskyi V.V. Some problems of integrated system construction for prevention of inter-
connected power system’s oscillatory instability // Power engineering: economics, technique, ecology. – 2015. – No 3
(41). – Pp. 28-36. (Ukr)
2. Butkevych O.F., Chyzhevskyi V.V. Evaluation and decrease in real time of risk of oscillatory loss of Intercon-
nected Power System stability // Tekhnichna Elektrodynamika. – 2015. – No 6. – Pp. 46-52. (Ukr)
3. Rabiner L., Gould B. Theory and application of digital signal processing. – Moskva: Mir, 1978. – 848 p. (Rus)
4. Sergienko А.B. Digital signal processing. – St. Petersburg: Piter. – 2011. – 758 p. (Rus)
5. Electric Power Engineering Handbook. The Power System Stability and Control. – Boca Raton, London, New
York: Taylor & Francis Group, LLC, 2006. – 352 р.
6. Lauria D., Pisani C. On Hilbert transform methods for low frequency oscillations detection // IET Generation,
Transmission & Distribution. – 2014. – Vol. 8. – Iss. 6. – Pp. 1061–1074.
7. Patil V.S., Jambhulkar P.P., Kamble V.P. Real-time Identification of Electromechanical Modes using Con-
trolled Window-size Multi-Prony Analysis // International Journal of Engineering Research & Technology. – 2014. –
Vol. 3. – Iss. 4. – Pp. 1627–1634.
8. Power Systems Dynamics Tutorial. Final Report (1016042), July 2009 / Electric Power Research Institute.
USA. – 2009. – 1010 p.
9. Shofiqul I., Shahnaz C., Hoque Z. Spectral Analysis of Synthetic Power Signals of Different Regions Using
Parametric Methods and Spectrogram Representations // IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering. –
2014. – Vol. 9. – Iss. 5, Ver. II. – Pp. 28–39.
10. Vanfretti L. Estimation of Electromechanical Modes in Power Systems using Synchronized Phasor Measure-
ments and Applications for Control of Inter-Area Oscillations / CIGRE WG B5-14 “Wide Area Protection and Control
Technologies”, 4 August, 2013. – 32 p.
11. Wang H., Su X. Generation Unit Correlativity-Based Prony Analysis on Multi-Signal Classification of Low-
Frequency Oscillation // Power System Technology. – 2011. – Vol. 35. – No 6 – Pp. 128–133.
Надійшла 05.08.2016
Остаточний варіант 01.09.2016
|
| id | techned_org_ua-article-866 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-06-16T01:13:40Z |
| publishDate | 2016 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | technedorgua/b1/56ac1170d33e4c8feff269b39e5edab1.pdf |
| spelling | techned_org_ua-article-8662022-12-23T21:43:43Z AN INFLUENCE OF DIGITAL FILTERING OF SIGNALS AT ANALYSIS RESULTS OF LOW-FREQUENCY ELECTROMECHANICAL OSCILLATIONS IN INTERCONNECTED POWER SYSTEMS ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ Буткевич, О.Ф. Чижевський, В.В. Interconnected power system low-frequency electromechanical oscillations mode methods of signal analysis digital filtering of signals об’єднана електроенергетична система низькочастотні електромеханічні коливання мода методи аналізу сигналів цифрова фільтрація сигналів This article presents some results of studies on the influence of digital signal filtering at the analysis results of lowfrequency electromechanical oscillations in interconnected power systems. Selected and prepared methods of signal analysis are used to analyse in real-time the signals measured by phasor measurement units . It is shown that preliminary digital filtering of signals improves the reliability of mentioned analysis results. References 11, tables 2, figure 1. У статті наведено деякі результати досліджень впливу цифрової фільтрації сигналів на результати аналізу низькочастотних електромеханічних коливань в об’єднаних енергосистемах. Для аналізу сигналів, виміряних пристроями векторних вимірювань, використовуються в режимі реального часу відібрані і налаштовані методи аналізу сигналів. Показано, що попередня цифрова фільтрація сигналів підвищує надійність зазначених результатів аналізу. Бібл. 11, табл. 2, рис. 1. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2016-10-06 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/866 10.15407/techned2016.06.054 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 6 (2016): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 054 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 6 (2016): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 054 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2016.06 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/866/743 Авторське право (c) 2022 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | об’єднана електроенергетична система низькочастотні електромеханічні коливання мода методи аналізу сигналів цифрова фільтрація сигналів Буткевич, О.Ф. Чижевський, В.В. ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ |
| title | ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ |
| title_alt | AN INFLUENCE OF DIGITAL FILTERING OF SIGNALS AT ANALYSIS RESULTS OF LOW-FREQUENCY ELECTROMECHANICAL OSCILLATIONS IN INTERCONNECTED POWER SYSTEMS |
| title_full | ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ |
| title_fullStr | ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ |
| title_full_unstemmed | ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ |
| title_short | ВПЛИВ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ СИГНАЛІВ НА РЕЗУЛЬТАТИ АНАЛІЗУ НИЗЬКОЧАСТОТНИХ ЕЛЕКТРОМЕХАНІЧНИХ КОЛИВАНЬ В ОБ’ЄДНАНИХ ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ |
| title_sort | вплив цифрової фільтрації сигналів на результати аналізу низькочастотних електромеханічних коливань в об’єднаних електроенергетичних системах |
| topic | об’єднана електроенергетична система низькочастотні електромеханічні коливання мода методи аналізу сигналів цифрова фільтрація сигналів |
| topic_facet | Interconnected power system low-frequency electromechanical oscillations mode methods of signal analysis digital filtering of signals об’єднана електроенергетична система низькочастотні електромеханічні коливання мода методи аналізу сигналів цифрова фільтрація сигналів |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/866 |
| work_keys_str_mv | AT butkevičof aninfluenceofdigitalfilteringofsignalsatanalysisresultsoflowfrequencyelectromechanicaloscillationsininterconnectedpowersystems AT čiževsʹkijvv aninfluenceofdigitalfilteringofsignalsatanalysisresultsoflowfrequencyelectromechanicaloscillationsininterconnectedpowersystems AT butkevičof vplivcifrovoífílʹtracíísignalívnarezulʹtatianalízunizʹkočastotnihelektromehaníčnihkolivanʹvobêdnanihelektroenergetičnihsistemah AT čiževsʹkijvv vplivcifrovoífílʹtracíísignalívnarezulʹtatianalízunizʹkočastotnihelektromehaníčnihkolivanʹvobêdnanihelektroenergetičnihsistemah AT butkevičof influenceofdigitalfilteringofsignalsatanalysisresultsoflowfrequencyelectromechanicaloscillationsininterconnectedpowersystems AT čiževsʹkijvv influenceofdigitalfilteringofsignalsatanalysisresultsoflowfrequencyelectromechanicaloscillationsininterconnectedpowersystems |