Frequency estimation in electric power system measurements

Abstract

The paper investigates the performance of recently proposed frequency estimation methods in the presence of typical power system measurements disturbances, i.e. sinusoids and additive noise. The tests are conducted for the polyphase Prony method, the polyphase smart DFT, and the discrete-time frequency-gain transducer. Considered methods are capable of unbiased one-cycle frequency estimation. The robustness against disturbances is obtained by the application of the proposed prefilter. Consider methods with the initially filtered measurement signal perform significantly better than the standard PMU (phasor measurement unit) P class and M class signal processing models.

W pracy przedstawiono zastosowanie nowoczesnych metod estymacji częstotliwości w przypadku obecności typowych zaburzeń pomiarowych występujących w systemie elektroenergetycznym, tj. sygnałów sinusoidalnych i szumu addytywnego. W badaniach uwzględniono polifazową metodę Prony’ego, polifazowe smart DFT oraz przetwornik częstotliwość-wzmocnienie z czasem dyskretnym. Powyższe metody umożliwiają nieobciążoną estymację częstotliwości na podstawie jednego okresu. Odporność na zakłócenia uzyskano dzięki zastosowaniu zaproponowanego filtra wstępnego. Badane metody działające na wstępnie przefiltrowanym sygnale wykazują znacznie mniejsze błędy pomiaru częstotliwości niż standardowe modele PMU (phasor measurement unit) w klasie P i w klasie M.