Рассматриваются цифровые адаптивные методы обработки сиг налов электроэнергетических систем (ЭЭС) с целью определения их структуры и построения информационной модели сигналов. Основной акцент делается на вопросах обеспечения достоверности моделей. Предлагаемые методы предназначены для анализа состояния ЭЭС, действия релейной защиты (РЗ) и определения места повреждения.
Книга из серии Библиотечка электротехника. 23 выпуск

Глава первая. Основные характеристики и цифровые модели сигналов электроэнергетических систем
Глава вторая. Предварительная обработка сигналов электроэнергетических систем.
Глава третья. Компактные адаптивные модели электроэнергетических сигналов    
Глава четвертая. Структурный анализ цифровых осциллограмм
Глава пятая. Практические аспекты структурного анализа цифровых осциллограмм

Предисловие
Внедрение цифровой обработки сигналов значительно повышает технологический уровень аппаратно-программных комплексов, обеспечивающих надежность функционирования ЭЭС, и расширяет круг решаемых задач за счет использования цифровых интеллектуальных систем сбора и обработки информации.
Вместе с тем, представление сигналов в цифровой форме порождает ряд дополнительных технических задач, требующих своего решения. Это — разработка методов и алгоритмов построения цифровых моделей сигнала, компрессии (компактного представления) для архивирования и быстрой и помехоустойчивой передачи осциллограмм удаленным пользователям с последующим восстановлением (разархивированием) цифрового сигнала и т.п.
Опыт применения цифровой обработки сигналов у нас показывает, что методы и алгоритмы классической теории малопригодны для обработки сигналов ЭЭС. Дело в том, что классическая теория делает акцент, в основном, на оценивании интегральных характеристик (например, энергетического и взаимного спектров), в то время как для задач анализа, управления и РЗ ЭЭС первостепенное значение имеет идентификация структуры сигнала. Важно, чтобы цифровые модели сигналов электроэнергетики содержали информацию о характеристиках ЭЭС, т.е. модели сигналов должны строиться в базисе собственных сигналов ЭЭС. Такое требование к цифровой модели вызвано тем, что формируемые модели, как правило, используются в задачах оценивания параметров схемной модели ЭЭС, определения характера и места повреждения, компрессии осциллограмм и т.д.
Основу большинства методов обработки цифровых сигналов электроэнергетики составляют алгоритмы и фильтры, предельное быстродействие которых ограничено одним периодом основной часто ты. Однако потребность в высококачественных системах РЗ и управления ЭЭС стимулирует поиск более совершенных алгоритмов, способных работать с отрезками сигнала меньше периода. Кроме того, построение модели ведется в условиях заведомой недостаточности информации о характеристиках ЭЭС. В связи с этим предпочтение отдают обычно адаптивным моделям.
Несмотря на большое количество работ в области цифровой обработки сигналов электроэнергетики, адаптивные модели и методы их построения не получили должного развития. Не решены задачи построения компактных моделей цифровых сигналов, повышения робастности моделей (устойчивости к грубым ошибкам в сигналах), планирования и обеспечения необходимой степени их достоверности и др.
В брошюре рассматриваются алгоритмы цифровой обработки сигналов ЭЭС на основе адаптивных методов, главным образом, на структурном анализе цифрового сигнала. Алгоритмы базируются на учете свойств, присущих сигналам ЭЭС, и в итоге формируют компактную модель. С целью повышения точности и робастности алгоритмов адаптивной обработки рассматриваются алгоритмы предварительной обработки цифровых осциллограмм: локализации и коррекции выбросов в осциллограмме, удаления трендов (например, дрейфа нуля АЦП), оценки частоты сети с повышенным уровнем высших гармоник.

Содержание
Предисловие.

Глава первая. Основные характеристики и цифровые модели сигналов электроэнергетических систем
1.1. Электроэнергетические сигналы      
1.2. Базис собственных функций электроэнергетической системы.
1.3. Шумы и тренды в цифровом электроэнергетическом сигнале.
1.4. Структура цифровых осциллограмм
1.5. Модели электроэнергетических сигналов

Глава вторая. Предварительная обработка сигналов электроэнергетических систем.
2.1. Коррекция выбросов.
2.2. Удаление тренда
2.3. Оценка частоты сети

Глава третья. Компактные адаптивные модели электроэнергетических сигналов    
3.1. Характеристика классических алгоритмов построения моделей .
3.2. Улучшенная методика настройки модели
3.3. Настройка неадаптивного оператора      
3.4. Выбор стратегии настройки адаптивного оператора
3.5. Сравнение фильтров.
3.6. Экстраполирующий фильтр.

Глава четвертая. Структурный анализ цифровых осциллограмм
4.1. Разделение сигнала на интервалы однородности
4.2. Обработка коротких участков
4.3. Компонентный оператор.
4.4. Минимизация компонентной модели 

Глава пятая. Практические аспекты структурного анализа цифровых осциллограмм
5.1. Обработка осциллограмм аварийных токов и напряжений ЛЭП
5.2. Компрессия цифровых осциллограмм
5.3. Другие области применения структурного анализа цифровых осциллограмм
Список литературы