Metodologia para identificação do componente fundamental da tensão da rede baseada no algoritmo recursivo da TDF

Considering the increasing demand on digital processing techniques for power electronics and power systems application, this paper deals with the use of a Recursive Discrete Fourier Transform (RDFT) for phase angle, frequency and magnitude identification of the grid fundamental voltages, irrespective to waveform distortions, frequency or amplitude deviations. It will be discussed that if the fundamental frequency of the measured voltages exactly matches the frequency for which the DFT has been designed, an ordinary RDFT algorithm is completely able to provide the necessary information about phase, frequency and magnitude. Two additional algorithms have been proposed to ensure the correct performance if the frequency departs from its nominal value: one for phase correction and another for identification of the fundamental component magnitude. Moreover, it is important to point out that by means of the proposed algorithms, the fundamental component can be identified in less than 2 cicles, independently of the input voltage signal. The analysis of the RDFT has been performed by means of simulation results. In order to evaluate the behavior of the RDFT in a practical system, experimental results regarding to the synchronization of a small generator and the power grid will be presented.Considerando a crescente utilização de técnicas de processamento digital de sinais em aplicações de sistemas eletrônicos e ou de potência, este artigo discute o uso da Transformada Discreta de Fourier Recursiva (TDFR) para identificação do ângulo de fase, da freqüência e da amplitude das tensões fundamentais da rede, independente de distorções na forma de onda ou de transitórios na amplitude. Será discutido que, se a freqüência fundamental das tensões medidas coincide com a freqüência a qual a TDF foi projetada, um simples algoritmo TDFR é completamente capaz de fornecer as informações requeridas de fase, freqüência e amplitude. Dois algoritmos adicionais são propostos para garantir seu desempenho correto quando a freqüência difere do seu valor nominal: um deles para a correção do erro de fase do sinal de saída e outro para identificação da amplitude do componente fundamental. Além disto, destaca-se que através dos algoritmos propostos, independentemente do sinal de entrada, a identificação do componente fundamental pode ser realizada em, no máximo, 2 ciclos da rede. Uma análise dos resultados evidenciados pela TDFR foi desenvolvida através de simulações computacionais. Também serão apresentados resultados experimentais referentes ao sincronismo de um gerador síncrono com a rede elétrica, através dos sinais fornecidos pela TDFR.38139

Frequency-adjustable positive sequence detector for power conditioning applications

This paper proposes a novel and simple positive sequence detector (PSD), which is inherently self-adjustable to fundamental frequency deviations by means of a software-based PLL (Phase Locked Loop). Since the proposed positive sequence detector is not based on Fortescue's classical decomposition and no special input filtering is needed, its dynamic response may be as fast as one fundamental cycle. The digital PLL ensures that the positive sequence components can be calculated even under distorted waveform conditions and fundamental frequency deviations. For the purpose of validating the proposed models, the positive sequence detector has been implemented in a PC-based Power Quality Monitor and experimental results illustrate its good performance. The PSD algorithm has also been evaluated in the control loop of a Series Active Filter and simulation results demonstrate its effectiveness in a closed-loop system. Moreover, considering single-phase applications, this paper also proposes a general single-phase PLL and a Fundamental Wave Detector (FWD) immune to frequency variations and waveform distortions. © 2005 IEEE

Metodologia para identificação do componente fundamental da tensão da rede baseada no algoritmo recursivo da TDF

Considerando a crescente utilização de técnicas de processamento digital de sinais em aplicações de sistemas eletrônicos e ou de potência, este artigo discute o uso da Transformada Discreta de Fourier Recursiva (TDFR) para identificação do ângulo de fase, da freqüência e da amplitude das tensões fundamentais da rede, independente de distorções na forma de onda ou de transitórios na amplitude. Será discutido que, se a freqüência fundamental das tensões medidas coincide com a freqüência a qual a TDF foi projetada, um simples algoritmo TDFR é completamente capaz de fornecer as informações requeridas de fase, freqüência e amplitude. Dois algoritmos adicionais são propostos para garantir seu desempenho correto quando a freqüência difere do seu valor nominal: um deles para a correção do erro de fase do sinal de saída e outro para identificação da amplitude do componente fundamental. Além disto, destaca-se que através dos algoritmos propostos, independentemente do sinal de entrada, a identificação do componente fundamental pode ser realizada em, no máximo, 2 ciclos da rede. Uma análise dos resultados evidenciados pela TDFR foi desenvolvida através de simulações computacionais. Também serão apresentados resultados experimentais referentes ao sincronismo de um gerador síncrono com a rede elétrica, através dos sinais fornecidos pela TDFR.Considering the increasing demand on digital processing techniques for power electronics and power systems application, this paper deals with the use of a Recursive Discrete Fourier Transform (RDFT) for phase angle, frequency and magnitude identification of the grid fundamental voltages, irrespective to waveform distortions, frequency or amplitude deviations. It will be discussed that if the fundamental frequency of the measured voltages exactly matches the frequency for which the DFT has been designed, an ordinary RDFT algorithm is completely able to provide the necessary information about phase, frequency and magnitude. Two additional algorithms have been proposed to ensure the correct performance if the frequency departs from its nominal value: one for phase correction and another for identification of the fundamental component magnitude. Moreover, it is important to point out that by means of the proposed algorithms, the fundamental component can be identified in less than 2 cicles, independently of the input voltage signal. The analysis of the RDFT has been performed by means of simulation results. In order to evaluate the behavior of the RDFT in a practical system, experimental results regarding to the synchronization of a small generator and the power grid will be presented