DE19726998C1

DE19726998C1 - Digital signal processing for determining electric characteristic quantity or magnitude in AC networks

Info

Publication number: DE19726998C1
Application number: DE1997126998
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl Ing Dr Dittmann
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: En Eletronicnetwoek Heiligenhaus 42579 Heili GmbH
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2017-06-26

Abstract

The digital signal processing method is carried out in AC current networks, in which the time curves of the alternating quantities of AC voltage (u(t)) and AC current (i(t0)) are scanned at discrete equidistant intervals. These scanning values are weighted respectively between the limits of a specified window interval with a window function. The function values of the window function emanating from the middle of the window interval, are taken with increasing approach to the interval limits of the window interval and at the interval limits to zero. A correction factor is computed from the window function. The scanning value of the respective alternating quantities weighted with the window function according to the computation provision for the electric characteristic quantity or magnitude, are summed up over the number of the scanning values in window interval. The sum obtained is multiplied with the correction factor.

Description

Die Erfindung betrifft ein digitales Signalverarbeitungsverfahren zur Bestimmung von elektrischen Kenngrößen in Wechselstromnetzen, wie es sowohl in einphasigen als auch in mehrphasigen Wechselstromnetzen anwendbar ist.The invention relates to a digital signal processing method for determining electrical parameters in AC networks, as it is in both single-phase and can also be used in multi-phase AC networks.

Unter den elektrischen Kenngrößen in Wechselstromnetzen sind im Rahmen dieser Offenbarung alle aus den meßbaren Momentanwerten von Strom und Spannung durch Berechnung abgeleitete Größen wie Effektivwerte der gemessenen Größen, Phasenwinkel, Leistungswerte und dergleichen zu verstehen.The electrical parameters in AC networks include these Revelation all from the measurable instantaneous values of current and voltage Calculation of derived quantities such as effective values of the measured quantities, Understand phase angle, power values and the like.

Signalverarbeitungsverfahren zur Bestimmung von derartigen elektrischen Kenngrößen in Wechselstromnetzen sind als solche durch offenkundige Vorbenutzung seit geraumer Zeit bekannt. Bei der digitalen Signalverarbeitung werden zur Berechnung der Effektivwerte der Spannung U, des Stromes I sowie der Wirkleistung P die Quadrate und Produkte der Momentanwerte u(t) und i(t) über eine Netzperiode T aufintegriert. Im einzelnen gilt allgemein für
den Effektivwert der Spannung U:
Signal processing methods for determining such electrical parameters in AC networks have been known as such for some time due to obvious prior use. In digital signal processing, the squares and products of the instantaneous values u (t) and i (t) are integrated over a network period T to calculate the effective values of the voltage U, the current I and the active power P. In general, the following applies to
the effective value of the voltage U:

den Effektivwert des Stroms I:
the effective value of the current I:

und die Wirkleistung P:
and the active power P:

Aus den Gleichungen zur Bestimmung der genannten Effektivwerte sowie der Wirkleistung ist erkennbar, daß die Genauigkeit der Ergebnisse neben der Genauigkeit der Aufnahme der Momentanwerte u(t) und i(t) von der genauen Kenntnis der Dauer der Netzperiode T abhängig ist. Dabei besteht die Unsicherheit, daß die genaue Dauer der Netzperiode T zu den Zeitpunkten der Aufnahme der einzelnen Momentanwerte u(t) und i(t) noch nicht bekannt ist, weil die laufende Netzperiode T noch nicht abgeschlossen ist.From the equations for determining the effective values mentioned and the Active power can be seen that the accuracy of the results in addition to the Accuracy of recording the instantaneous values u (t) and i (t) from the exact knowledge the duration of the network period T is dependent. There is uncertainty that the exact Duration of the network period T at the time of admission of the individual Instantaneous values u (t) and i (t) is not yet known because the current grid period T has not yet been completed.

Unter Berücksichtigung der Besonderheit der digitalen Signalverarbeitung, anstelle der kontinuierlichen Aufnahme der Momentanwerte u(t) und i(t) den Zeitverlauf der Wechselgrößen u(t) und i(t) zeitdiskret äquidistant abzutasten, werden zur Berechnung die Integrale durch Summen und die Periodendauer T durch die Anzahl N der Abtastungen pro Netzperiode ersetzt.Taking into account the peculiarity of digital signal processing, instead of continuous recording of the instantaneous values u (t) and i (t) over time Sampling alternating variables u (t) and i (t) discretely and equidistantly are used for the calculation the integrals by sums and the period T by the number N of Samples per network period replaced.

Aus den zeitdiskreten Abtastwerten der Wechselgrößen u(t) und i(t) werden die Größen U, I und P wie folgt berechnet:
Effektivwert der Spannung U:
The variables U, I and P are calculated as follows from the discrete-time samples of the alternating variables u (t) and i (t):
RMS value of voltage U:

Effektivwert des Stroms I:
RMS value of current I:

Wirkleistung P:
Active power P:

Auch bei der Berechnung der elektrischen Kenngrößen auf der Basis zeitdiskreter Abtastwerte ist es prinzipiell erforderlich, die Netzperiodendauer genau zu kennen, um bei vorgegebenem Abtastintervall die zur Summation erforderliche Anzahl N der Abtastwerte pro Integrationsintervall bestimmen zu können.Also when calculating the electrical parameters on the basis of time discrete In principle, sampling values require that the network period is known precisely in order to for a given sampling interval, the number N of required for summation To be able to determine samples per integration interval.

Dazu ist es aus Karpowski, Ralf "Ein Beitrag zur Messung und Verarbeitung von Prozeßdaten im elektrischen Versorgungsnetz" Dissertation, Bochum 1989, sowie aus der DE 31 26 485 bekannt, die Abtastzeitpunkte auf die Netzfrequenz beziehungsweise die Netzperiodendauer zu synchronisieren. Dabei wird das Abtastintervall so eingestellt, daß die Netzperiodendauer ein ganzzahliges Vielfaches des Abtastintervalls ist. Im synchronisierten Zustand gilt dann:
For this purpose it is known from Karpowski, Ralf "A contribution to the measurement and processing of process data in the electrical supply network" dissertation, Bochum 1989, and from DE 31 26 485 to synchronize the sampling times to the network frequency or the network period. The sampling interval is set so that the network period is an integer multiple of the sampling interval. In the synchronized state:

T = t_t . N,
T = t _t . N,

wobei
t_t: Abtastintervall
T: Netzperiodendauer
N: Anzahl Abtastwerte pro Integrationsintervall
ist. in which
t _t : sampling interval
T: network period
N: number of samples per integration interval
is.

Somit kann für die Berechnung immer genau über N Abtastwerte summiert werden. Nachteiligerweise ist jedoch der synchronisierte Zustand nur bei idealen Eingangssignalen mit konstanter Frequenz erreichbar. Im realen Energieversorgungsnetz und dabei insbesondere im Industriebereich treten jedoch, wie aus Wisy, "Der Einfluß der Frequenz im elektrischen Energieversorgungsnetz bei der Kenndatenbestimmung mittels abgetasteter Meßgrößen", Dissertation, Bochum 1994, bekannt ist, sehr häufig Schwankungen der Periodendauer beziehungsweise der Netzfrequenz auf.This means that you can always add up exactly N samples for the calculation. However, the synchronized state is disadvantageous only in the ideal state Input signals reachable with constant frequency. In the real However, the energy supply network, particularly in the industrial sector, as from Wisy, "The influence of frequency in the electrical power supply network the determination of characteristic data by means of scanned measured variables ", dissertation, Bochum 1994, is known, very often fluctuations in the period or the Mains frequency on.

Bei derartigen synchronen Systemen ist es jedoch prinzipbedingt ausgeschlossen, diese Schwankungen sofort im aktuellen Integrationsintervall zu erkennen und zu korrigieren. Dies kann frühestens in der nachfolgenden Netzperiode erfolgen, womit systembedingte Berechnungsfehler unvermeidbar sind. Der auftretende Berechnungsfehler kann dabei in ungünstigen Fällen in Abhängigkeit von der Schwankungsbreite und der Schwankungshäufigkeit bis zu einigen Prozent des ermittelten Effektivwertes betragen.In principle, with such synchronous systems to recognize and recognize these fluctuations immediately in the current integration interval correct. This can be done at the earliest in the subsequent network period, with which system-related calculation errors are unavoidable. The occurring In unfavorable cases, calculation errors can depend on the Fluctuation range and the fluctuation frequency up to a few percent of the determined effective value.

Das bedeutet, daß für eine geforderte Genauigkeit der zu ermittelnden elektrischen Kenngröße von 0,2% die Signalperiodendauer ebenfalls auf mindestens 0,2% genau zu bestimmen ist. Für die praktische Messung ist eine deratig hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Signalperiodendauer jedoch prinzipbedingt unrealistisch, da zunächst vor der Abtastung der Wechselgrößen u(t) und i(t) erst die Signalperiodendauer zu bestimmen ist, wobei wegen der ständigen, statistisch verteilten Schwankungen der Netzfrequenz ungewiß bleibt, ob die vorermittelte Signalperiodendauer mit der Dauer jener Signalperioden, in der die Wechselgrößen u(t) und i(t) abgetastet werden, übereinstimmt.This means that for a required accuracy of the electrical to be determined Parameter of 0.2%, the signal period also accurate to at least 0.2% is to be determined. Such a high accuracy is required for practical measurements the determination of the signal period, however, is unrealistic due to the principle, since first of all before sampling the alternating variables u (t) and i (t) Signal period is to be determined, being due to the constant, statistical distributed fluctuations in the network frequency remains uncertain whether the pre-determined Signal period duration with the duration of those signal periods in which the alternating quantities u (t) and i (t) are scanned.

Darüber hinaus kann bei stark verzerrten Signalverläufen der Nullduchgang nicht exakt festgestellt werden. Weiterhin können insbesondere hochfrequente Störungen die Periodendauermessung beeinträchtigen.In addition, the zero crossing cannot be exact in the case of strongly distorted signal profiles be determined. Furthermore, in particular high-frequency interference Interfering with period measurement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung von elektrischen Kenngrößen in Wechselstromnetzen anzugeben, das den Einfluß von Störungen und Netzfrequenzschwankungen auf die ermittelten Werte der elektrischen Kenngrößen weitgehend eliminiert und somit die Genauigkeit der ermittelten elektrischen Kenngrößen verbessert.The invention is therefore based on the object of a method for determining specify electrical parameters in AC networks, the influence of Faults and network frequency fluctuations on the determined values of the electrical Characteristics largely eliminated and thus the accuracy of the determined electrical parameters improved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Schritten gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 genannt.According to the invention, this object is achieved with those specified in claim 1 Steps resolved. Advantageous embodiments of the invention are in the Claims 2 to 5 called.

Die Erfindung geht davon aus, daß zur Bestimmung der elektrischen Kenngrößen zunächst die Zeitverläufe der Wechselgrößen Wechselspannung u(r) und Wechselstrom i(t) in an für sich bekannter Art und Weise zeitdiskret äquidistant abgetastet werden.The invention is based on the fact that to determine the electrical parameters first the time courses of the alternating variables alternating voltage u (r) and Alternating current i (t) in a manner known per se equidistantly be scanned.

Der Kern der Erfindung besteht darin, die Abtastwerte der Zeitverläufe der Wechselgrößen Wechselspannung u(t) und Wechselstrom i(t) jeweils innerhalb der Grenzen eines vorgebbaren Fensterintervalls mit einer Fensterfunktion gewichtet zu bewerten, wobei die Funktionswerte der Fensterfunktion ausgehend von der Mitte des Fensterintervalls mit zunehmender Annäherung an die Intervallgrenzen des Fensterintervalls abnehmen und an den Intervallgrenzen zu Null werden.The essence of the invention is the sampling of the time courses of the Alternating variables alternating voltage u (t) and alternating current i (t) each within the Limits of a predefinable window interval weighted with a window function evaluate, the function values of the window function starting from the middle of the Window interval with increasing approach to the interval limits of the Decrease the window interval and become zero at the interval limits.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Abtastwerte mit zunehmender Annäherung an die Intervallgrenzen des Fensterintervalls abnehmend bewertet werden und an den Intervallgrenzen selbst, wo die zu erwartende Fehlerwirkung auf die zu ermittelnden Kenngrößen durch die zunächst unzureichende Kenntnis der genauen Signalperiodendauer am größten ist, durch die Bewertung mit dem Faktor Null eliminiert werden.It is advantageously achieved that the samples with increasing approach to the interval limits of the window interval be rated decreasing and at the interval limits themselves, where the expected Effect of error on the parameters to be determined due to the initially insufficient Knowing the exact signal period is greatest by which Evaluation with the factor zero can be eliminated.

In Abhängigkeit von der gewählten Fensterfunktion ist über deren zugehörige Funktionswerte im Fensterintervall der Einfluß der bezüglich der Intervallgrenzen grenznahen Abtastwerte der Zeitverläufe der Wechselgrößen Wechselspannung u(t) und Wechselstrom i(t) jeweils innerhalb der Grenzen des vorgegebenen Fensterintervalls exakt definierbar.Depending on the selected window function is about its associated Function values in the window interval the influence of regarding the interval limits borderline samples of the time profiles of the alternating variables alternating voltage u (t) and alternating current i (t) each within the limits of the predetermined Window interval exactly definable.

Mit anderen Worten ist der Einfluß genau jener Abtastwerte der Zeitverläufe der Wechselgrößen, die wegen der unzureichenden Kenntnis der genauen Signalperiodendauer die Ermittlung der Kenngrößen hinsichtlich ihrer Genauigkeit beeinträchtigen, durch vorgebbare Gewichtung soweit minimierbar, bis die geforderte Genauigkeit für die zu bestimmende Kenngröße erreicht wird.In other words, the influence of precisely those samples of the time profiles is Alternating quantities due to insufficient knowledge of the exact Signal period duration the determination of the parameters with regard to their accuracy impair, can be minimized by predeterminable weighting until the required Accuracy for the parameter to be determined is achieved.

Auf grund der bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise prinzipiell zugelassenen Unschärfe hinsichtlich der Kenntnis der genauen Signalperiodendauer kann trotz Erzielung einer höheren Genauigkeit bei der Ermittlung der Kenngrößen in besonders vorteilhafter Weise auf jeglichen Aufwand zur Synchronisation der Abtastung der Zeitverläufe der Wechselgrößen auf die tatsächliche Signalperiodendauer verzichtet werden.On the basis of the principle permitted in the procedure according to the invention Uncertainty regarding the knowledge of the exact signal period can be despite Achieving higher accuracy when determining the parameters in particular advantageously on any effort to synchronize the scanning of the Time courses of the alternating variables dispense with the actual signal period will.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Funktionswerte der Fensterfunktion ausgehend von der Mitte des Fensterintervalls mit zunehmender Annäherung an die Intervallgrenzen des Fensterintervalls degressiv abnehmen. Durch die Wahl einer dieses Kriterium erfüllenden Fensterfunktion wird erreicht, daß jene Abtastwerte der Zeitverläufe der Wechselgrößen, bei denen die zu erwartende Fehlerwirkung auf die zu ermittelnden Kenngrößen am größten ist, überproportional unterbewertet werden.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the function values the window function starting from the middle of the window interval with increasing Decrease the approach to the interval limits of the window interval degressively. By the choice of a window function fulfilling this criterion is achieved that Samples of the time courses of the alternating quantities at which the expected Error effect on the parameters to be determined is greatest, disproportionately be undervalued.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Funktionswerte der Fensterfunktion durch eine bezogen auf die Mitte des Fensterintervalls symmetrisch verlaufende Funktion gebildet werden. Der Vorteil besteht darin, daß sowohl am zeitlichen Ende des Fensterintervalls, an dem die tatsächliche Signalperiodendauer der aktuellen Signalperiode noch unbekannt ist, als auch am zeitlichen Beginn des Fensterintervalls, an dem nur bei exaktem zeitlichen Zusammentreffen mit dem Beginn einer Signalperiode die zu bestimmenden Kenngrößen genau ermittelt werden können, die Abtastwerte der Zeitverläufe der Wechselgrößen in gleicher Weise gegebenenfalls überproportional unterbewertet werden.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the Function values of the window function by a related to the middle of the Window interval symmetrical function are formed. The advantage is that both at the end of the window interval at which the actual signal period of the current signal period is still unknown when also at the beginning of the window interval, at which only the exact time Meet with the beginning of a signal period the ones to be determined Parameters can be determined precisely, the samples of the time courses of the Alternating variables in the same way may be disproportionately undervalued will.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Funktionswerte der Fensterfunktion durch die Cosinus-Funktion gebildet werden. Die Cosinus-Funktion erfüllt in nahezu idealer Weise sowohl die bevorzugte Ausgestaltung der degressiven Abnahme der Funktionswerte zu den Intervallgrenzen hin als auch die bevorzugte Ausgestaltung der Symmetrie innerhalb des Fensterintervalls. In a particularly advantageous embodiment of the invention it is provided that the Function values of the window function are formed by the cosine function. The Cosine function fulfills both the preferred embodiment in an almost ideal way the degressive decrease in the function values towards the interval limits as well as the preferred configuration of the symmetry within the window interval.

Als weitere Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß von dem vorgebbaren Fensterintervall eine Mehrzahl von Signalperioden erfaßt wird. Vorteilhafterweise wächst mit der Anzahl der Signalperioden im Fensterintervall der Anteil gering abgewerteter Abtastwerte der Zeitverläufe der Wechselgrößen, so daß die Genauigkeit weiter verbessert wird.As a further embodiment of the invention it is provided that of the predeterminable Window interval a plurality of signal periods is detected. Advantageously the proportion increases slightly with the number of signal periods in the window interval devalued samples of the time profiles of the alternating variables, so that the Accuracy is further improved.

Durch die Bewertung der Abtastwerte der Zeitverläufe der Wechselgrößen mit den Funktionswerten der Fensterfunktion werden die Abtastwerte zunächst verfälscht. Mit den folgend beschriebenen Schritten wird diese Verfälschung korrigiert.By evaluating the samples of the time profiles of the alternating variables with the Function values of the window function are initially falsified. With The following steps correct this falsification.

Dazu wird in Vorbereitung der Korrektur aus der zur Bewertung der Abtastwerte verwendeten Fensterfunktion ein Korrekturfaktor berechnet.This is done in preparation for the correction from the evaluation of the samples used window function calculated a correction factor.

Gemäß der Berechnungsvorschrift für die zu ermittelnde elektrische Kenngröße werden die um die Fensterfunktion gewichteten Abtastwerte der jeweiligen Wechselgrößen über die Anzahl der Abtastwerte im Fensterintervall aufsummiert. Die so erhaltene Summe wird mit dem Korrekturfaktor multipliziert.According to the calculation specification for the electrical parameter to be determined are the sample values of the respective weighted by the window function Alternating variables summed up over the number of samples in the window interval. The sum thus obtained is multiplied by the correction factor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dazu vorgesehenen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawings provided show:

Fig. 1 eine Darstellung eines Zeitverlaufs einer im Fensterintervall gewichteten Wechselgröße Fig. 1 is a representation of a time course of a weighted window interval change size

Fig. 2 eine Darstellung des Meßfehlers in Abhängigkeit vom Verhältnis Fensterintervall zur Signalperiodendauer Fig. 2 shows the measurement error depending on the ratio of the window interval to the signal period

Die Zeitverläufe der erfaßbaren Wechselgrößen Wechselspannung u(t) und Wechselstrom i(t) sind im wesentlichen sinusförmig. Zur zeitdiskreten Abtastung einer der Wechselgrößen wird eine Mehrzahl ihrer Perioden in einem Fensterintervall mit einer Fensterfunktion bewertet. Vorteihafterweise wird dazu die Cosinus-Funktion verwendet. Das Abtastintervall ist dabei durch die Intervallgrenzen des Fensterintervalls definiert. The time profiles of the detectable alternating variables alternating voltage u (t) and AC i (t) are essentially sinusoidal. For time-discrete sampling of a of the alternating variables is a majority of their periods in a window interval a window function. The cosine function is advantageous for this used. The sampling interval is determined by the interval limits of the Window interval defined.

In Fig. 1 ist der Zeitverlauf einer sich im Fensterintervall über fünf Perioden erstreckenden, gewichteten Wechselgröße, die hier allgemein als x(k) bezeichnet ist, mit 256 Abtastungen pro Fenster dargestellt, wobei k der aktuelle Abtastzeitpunkt ist. Die Gewichte der Fensterfunktion c(k) werden dabei für jeden Abtastzeitpunkt k nach der Vorschrift
In Fig. 1, the time course is a line extending in the window interval over five periods, weighted change size, which is generally referred to herein as x (k), represented by 256 samples per window, where k is the current sampling instant. The weights of the window function c (k) are for each sampling time k according to the regulation

gebildet, wobei
N: die Anzahl der Abtastwerte im Meßintervall und
k: der aktueller Abtastzeitpunkt
sind.formed where
N: the number of samples in the measurement interval and
k: the current sampling time
are.

Aus der Fensterfunktion wird der reziproke Korrekturfaktor abgeleitet, der aus der Summe der Gewichtsquadrate an den Abtastzeitpunkten gebildet wird:
The reciprocal correction factor, which is formed from the sum of the weight squares at the sampling times, is derived from the window function:

Die gewichteten Abtastwerte der jeweiligen Wechselgrößen c(k) . x(k), wobei x(k) für u(k) beziehungsweise i(k) am aktuellen Abtastzeitpunkt k steht, werden gemäß der Berechnungsvorschrift für die zu ermittelnde elektrische Kenngröße über die Anzahl der Abtastwerte im Fensterintervall aufsummiert und die erhaltene Summe mit dem Korrekturfaktor C_coskorrigiert.The weighted samples of the respective alternating variables c (k). x (k), where x (k) stands for u (k) or i (k) at the current sampling time k, are added up according to the calculation rule for the electrical parameter to be determined over the number of sampling values in the window interval and the sum obtained with the Correction factor C _cos corrected.

Unter Bezugnahme auf die eingangs genannten Berechnungsvorschriften für die Effektivwerte von Spannung und Strom sowie die Wirkleistung gilt dann im Fensterintervall
für den Effektivwert der Spannung U:
With reference to the calculation rules for the effective values of voltage and current as well as the active power mentioned in the introduction, the following then applies in the window interval
for the rms value of voltage U:

für den Effektivwert des Stroms I:
for the effective value of the current I:

und für die Wirkleistung P:
and for the active power P:

Dabei sind die so erhaltenen Kenngrößen von der Signalfrequenz und von der Signalform unabhängig. In vorteilhafter Weise können Störungen und Verzerrungen der Signalform das Ergebnis der Kenngrößenbestimmung nicht mehr beeinflussen. Darüber hinaus ist sogar eine Kenngrößenbestimmung in einem weiten Frequenzbereich ermöglicht.The parameters thus obtained are the signal frequency and the Waveform independent. Disruptions and distortions can be advantageous the signal form no longer influence the result of the parameter determination. In addition, even a parameter determination is in a wide range Frequency range enabled.

Die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wächst mit zunehmender Anzahl von einem Fensterintervall umfaßter Signalperioden. In Fig. 2 ist am Beispiel der Cosinus-Funktion als Fensterfunktion der Fehler bei der Bestimmung der Wirkleistung in Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen Fensterintervall und Signalperiodendauer grafisch dargestellt. Bei ganzzahliger von einem Fensterintervall umfaßter Anzahl Signalperioden ist der Fehler exakt Null. Soweit mehr als zwei Signalperioden von einem Fensterintervall umfaßt werden, bleibt der Fehler stets deutlich unter 0,2% der tatsächlichen Wirkleistung unabhängig von der genauen Signalperiodendauer.The accuracy of the method according to the invention increases with increasing number of signal periods encompassed by a window interval. In Fig. 2 the example of the cosine function as a window function shows the error in the determination of the active power as a function of the relationship between the window interval and the signal period. The error is exactly zero for an integer number of signal periods encompassed by a window interval. If more than two signal periods are covered by one window interval, the error always remains well below 0.2% of the actual active power regardless of the exact signal period.

Claims

1. Digital signal processing method for determining electrical parameters in alternating current networks, the time profiles of the alternating variables alternating voltage u (t) and alternating current i (t) being sampled equidistantly in a time-discrete manner, characterized in that

1. that the samples of the time profiles of the alternating variables alternating voltage u (t) and alternating current i (t) are each weighted within the limits of a predefinable window interval with a window function, the function values of the window function starting from the center of the window interval with increasing approximation to the interval limits decrease the window interval and become zero at the interval limits,
2. that a correction factor is calculated from the window function,
3. that the sample values of the respective alternating variables weighted with the window function are added up according to the calculation rule for the electrical characteristic variable to be determined over the number of sample values in the window interval and
4. that the sum obtained is multiplied by the correction factor.

2. Signal processing method according to claim 1 characterized, that the function values of the window function starting from the middle of the Window interval with increasing approach to the interval limits of the Decrease the window interval degressively.

3. Signal processing method according to one of claims 1 and 2 characterized, that the function values of the window function by referring to the center of the window interval symmetrical function are formed.

4. Signal processing method according to one of claims 1 to 3 characterized, that the function values of the window function are formed by the cosine function will.

5. Signal processing method according to one of claims 1 to 4 characterized, that of the predeterminable window interval a plurality of signal periods is detected, the number of those detected by the predefinable window interval Signal periods can be selected as desired.