Einschwingverhalten digitaler Fourierfilter zur Echtzeitberechnung der Grundschwingung ein-und dreiphasiger Zeitgrößen

Übersicht

Die Wirksamkeit von Filtern wird meist nach ihrer Übertragungsfunktion beurteilt, also nach dem Frequenzgang im stationären Zustand. Berechnungen in Echtzeit müssen jedoch rasch ablaufen, der Einschwingvorgang der Filter sollte dem Endwert in wenigen Schritten möglichst nahe kommen. Für jeden Anwendungsfall ist ein passender Kompromiß zwischen Übertragungs- und Einschwingverhalten des Filters zu schließen.

Hierzu werden Voll- und Teilperiodenfilter auch für Anregung mit aperiodischem Anteil optimiert, sowie serielle Doppelfilter und Filter mit schrittweise vergrößertem Fenster untersucht. Ein Anwendungsbeispiel ist die Impedanzberechnung beim Kurzschlußschutz der Hochspannungsnetze.

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The filter efficiency is usually evaluated with the aid of the transfer function, i.e. of the amplitude characteristic at steady state. Calculations in real time, however, must be carried out rapidly; the transient state should change to the steady state in a few steps. For each application a suitable compromise should be made between the transfer function and the transient behaviour of the filters. Hence, the filters consisting either of a complete or partial period are optimised, with regard to the aperiodic excitation component. Dual filters and filters with step-by-step expanded windows were also investigated. The impedance estimation for the short-circuit protection device of a high voltage power system is described as an example of an application.