Algorithm for calculating the power system voltage frequency using quadrature components

Authors

DOI:

https://doi.org/10.18372/2073-4751.78.18963

Keywords:

algorithm for calculating the voltage frequency, voltage frequency error, quadrature components, digital filters, least squares method

Abstract

The scientific article solves an important scientific and technical problem – minimizing the error in calculating the power system voltage frequency. The calculation of the voltage frequency is important because it helps to ensure the reliability and stability of power facilities. Long-term operation of equipment with a significant deviation of the voltage frequency from the nominal value leads to increased wear and premature failure. In addition, a mismatch between the frequency and the nominal value can lead to additional errors when measuring other parameters of power facilities.

The algorithm is based on calculating the power system voltage frequency using quadrature components. In the course of the work, a structural scheme for calculating the voltage frequency using digital filters was proposed. The synthesis of digital filters was also performed. To verify the results obtained, a computer simulation was performed using the Python programming language. An algorithm for calculating the voltage frequency in the power grid is proposed.

References

Тимохін О. В., Канабас Д. С. Методи визначення частоти синусоїдального сигналу електричної мережі. Міжнародний науково-технічний журнал "Сучасні проблеми електроенерготехніки та автоматики". 2020. С. 11–15.

Литвиненко В. М., Дощенко Г. Г., Самойлов М. О. Аналіз методів вимірювання частоти. Біомедична інженерія та електроніка. 2017. №. 1(15). С. 63–83.

Xing J., Mu L. A fast and precise power system frequency estimation method without iterations. International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2020. V. 123. 106199. DOI: 10.1016/j.ijepes.2020.106199.

Djurišić Ž. R., Djurić M. B., Papić V. D. An algorithm for three-phase power system frequency measurement. Electrical Engineering. 2024. P. 1–12. DOI: 10.1007/s00202-024-02238-6.

Xiao D., Tan W., Zhang W. A practical method of real-time measurement for power system frequency. Power System Protection and Control. 2014. Vol. 42. P. 21–29.

Петросян Р. В. Вимірювач частоти електричної мережі на базі цифрових фільтрів. Вісник ЖІТІ. 2002. №3(22). C. 78–80.

Micheletti R. Real-time measurement of power system frequency. XVI IMEKO World Congress : proceedings, Vienna, Austria, 25–28 September, 2000 / IMEKO. 2000. 6 p.

ДСТУ EN 50160:2023. Характеристики напруги електропостачання в електричних мережах загальної призначеності (EN 50160:2022, IDT). БУДСТАНДАРТ Online – нормативні документи будівельної галузі України. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=106226 (дата звернення: 24.07.2024).

ГОСТ 13109-97. Електрична енергія. Сумісність технічних засобів електромагнітна. Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення. БУДСТАНДАРТ Online – нормативні документи будівельної галузі України. URL: https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=25837 (дата звернення: 24.07.2024).

Manolakis D.G., Proakis J.G. Digital signal processing. London : Pearson, 2014. 1014 p.

Downloads

Published

2024-07-01

Issue

Vol. 2 No. 78 (2024)

Section

Статті

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).