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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Selektiver Oberschwindungsfilter


Autor: Schnuffikus Luftikus (squizzel)
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Hallo zusammen,

meine Frage ist eher allgemein gehalten. Da die Lösung jedoch zuerst in 
Simulink und anschließend auf einen DSP realisiert werden soll bin ich 
hier hoffentlich richtig.

Ich messe einen dreiphasigen Strom, der eine Grundfrequenz von 50 Hz hat 
und ihm überlagert sind vielfache Oberschwingungen bis 2500 Hz. 
Anschließend möchte ich einzelne Oberschwingungen (z.B. 5. und 7. 
Harmonische) messen um sie mit umgekehrter Amplitude über ein VSI 
einzuspeisen und damit auszulöschen.

Wie hoch die einzelnen Oberschwingungen sind, könnte ich beispielsweise 
über eine FFT herausfinden.

Ich möchte das Ganze jedoch anders lösen. Für ausgesuchte Frequenzen 
soll das Vektordiagramm des Drehstromes (die drei Stromzeiger) im Mit-, 
Gegen- und Nullsystem abbilden werden. Jede Abweichung der Zeigerlänge 
(Amplitude) und des Zeigerwinkels (Phase) vom Sollwert wirt dann 
ausgeregelt.

Hat jemand eine Idee oder Anregungen wie man soetwas realisiert?

Beste Grüße

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Wenn die Ansteuerung von dem Kompensationsleistungsteil schnell genug 
ist, ist die Lösung noch viel einfacher.

Angenommen, man hat die drei oberwellenbehafteten Ströme der Last. Aus 
diesen filtert man alles unterhalb der 2. Harmonischen raus und steuert 
mit dem Rest den Kompensationsleistungsteil an. Dann heben sich alle 
Ströme ab der 2. Harmonischen zum Netz hin auf.

Das Problem daran wird nur sein, dass

1. Das Filter nicht schnell genug oder nicht steil genug ist
2. Der Leistungsteil zeitverzögert reagiert.


Das Problem an der Sache mit den Zeigern ist, dass es keine mehr sind, 
sobald sich die Belastung schnell ändert oder Frequenzen im Strom 
vorkommen, die keine Harmonischen sind. Und letztlich kann man ja den 
Stromzeiger Grundfrequenz der Last nicht vorgeben, ohne, dass man das 
Netz selbst belastet. Eine Kompensationsanlage soll aber 
Wirleistungsfrei sein.

Und das Problem ist ja auch so, dass man gar keine Zeigerdarstellung 
braucht, denn der Zielwert aller Oberwellenströme am Netz ist Null. Und 
wenn man den Laststrom schon kennt, ist es das Einfachste, die störenden 
Anteile genau negativ einzuspeisen.

Grüße,

Peter

Autor: squizzel (Gast)
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Deine vorgeschlagene Art der Kompensation, alles oberhalb der 2. zu 
filtern ist unter Umständen gefährlich (Netzresonanzen in die man 
unweigerlich hineinfährt) und verträgt sich nicht mit konventionellen 
Filterkreisanlagen (bspw. Filterkreis für 5, 7, 11, 13 und für den Rest 
der Umrichter).

Die Reaktionszeiten im Leistungsbereich müssen auch nicht so hoch sein, 
wie es Nachrichtentechniker gewohnt sind. Wenn ich Oberschwingungen und 
Flicker bekämpfe reicht oft ein Wert von <5ms (schneller ist natürlich 
immer besser).

Ich suche letztendlich nur eine Möglichkeit die einzelnen Frequenzen, 
Amplituden und Phasenlagen eines Signales zu erfassen. Bei 50Hz müsste 
ich mit meiner FFT stets 20ms warten. Das ist grade beim Flickerproblem 
zu langsam.

Das Frequenzspektrum ist wie gesagt 50Hz bis 2500Hz, wobei nur die 
ganzen Vielfachen der Grundfrequenz relevant sind.

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