[发明专利]用于智能变电站数字化保护的低通滤波器设计方法

权利要求书

1.一种用于智能变电站数字化保护的低通滤波器设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）设定Tukey窗函数的时域宽度为2T_c，并取f_c=1/T_c，f_c为滤波器的截止频率，则Tukey窗函数的时域表达式可表示为：

(1)；

（2）根据冲击响应不变法，可将公式(1 )所示的h(t)作为滤波器的单位冲击响应函数，通过对h(t)采样得到数字滤波器的单位冲击响应序列h(n)：

(2)；

其中，T_s为智能变电站中合并单元的采样时间间隔，也就是数字化保护接收到的SV数据的采样时间间隔；f_s为采样频率，且有f_s=1/T_s；n的取值为1≤n≤N，此范围以外的n取h(n)=0，N为本设计方法中任意设定的滤波器长度，设定原则见第（4）步；

（3）定义低通滤波器的最大长度为n_max=2f_s/f_c，固定Tukey窗函数的时域宽度2T_c和f_c=1/T_c后，根据采样频率f_s可确定低通滤波器的最大长度为n_max；

（4）所设计的低通滤波器的长度为N，N取满足N≤n_max的任何正整数；

（5）选定滤波器的长度N后，得到所设计的滤波器的系数：

(3)。

2.根据权利要求1所述的用于智能变电站数字化保护的低通滤波器设计方法，其特征在于，步骤（4）中若取N∈{1, 2 , … , n_max}中的任意数值，将得到滤波器长度不等的n_max个低通滤波器，随着N增大，滤波器的截止频率降低，群延迟和暂态时延加长，通过选取适当的N，在满足继电保护的速动性要求前提下达到滤除高次谐波的目的。

3.根据权利要求1或2所述的用于智能变电站数字化保护的低通滤波器设计方法，其特征在于，用于智能变电站数字化保护中，限制原始信号频带，防止插值、抽取过程的频率混叠，还可以用于与基于正弦信号模型的相量快速提取算法和直接使用采样值判据的保护算法相配合。