Оценивание фазы включения шунтирующего реактора методами адаптивного структурного анализа

Аннотация

Предлагается новый подход к решению задачи определения момента включения в устройстве управляемой коммутации шунтирующего реактора, основанный на оценке соотношений начального значения свободной и амплитуды принуждённой составляющих переходного режима управляемого включения методами адаптивного структурного анализа. Инструментом для распознавания структуры сигнала в адаптивном структурном анализе является цифровая структурная модель, корни характеристического уравнения которой определяют характеристические параметры – частоты и коэффициенты затухания слагаемых сигнала. Комплексные амплитуды слагаемых сигнала определяют в компонентной модели сигнала, формируемой на основе составляющих эффективного ядра структурной модели.

Описываются два метода. Первый метод использует классическую адаптивную структурную модель. Сигнал тока включения шунтирующего реактора в этом случае обрабатывается одним адаптивным фильтром, а в результате компонентного анализа получают оценки свободной и принуждённой составляющих тока.

Второй метод основан на применении гибридной структурной модели, неадаптивная часть которой состоит из фильтра заграждения основной гармоники тока. Адаптивный фильтр в методе настраивается только на апериодическую составляющую, что, в свою очередь, позволяет снизить порядок модели. Оценивание амплитуды основной гармоники производится по ортогональным составляющим сигнала тока.

Показано, что оценки фазы включения шунтирующего реактора, полученные обоими методами, сравнимы и, как подтверждают результаты моделирования, имеют высокую точность. Применение этих методов для определения момента включения открывает возможность реализации функции управляемой коммутации в устройствах автоматики с невысокой частотой дискретизации тракта аналого-цифрового преобразования (АЦП). При этом предпочтение должно быть отдано методу оценивания гибридной структурной моделью, поскольку её реализация требует меньших вычислительных ресурсов