任意の波形の瞬時周波数定義

最近、脳内思考を楽しんでいるのですが、ノイズもあり・周期関数もあり・調波もあり・・・の波形の「瞬時周波数」をどう定義するかを考えています。

すでに判明している数理からも、調波が含まれる波形は、瞬時周波数はきわめて複雑な挙動を示すが、「基本周波数」が分かっていれば、１周期での平均周波数は一定。　となっています。

瞬時といっても、１サイクル未満の波形の瞬時が問題となる事例は少ないと思われますが、本ブログであつかう、PMUでは、1/2 , 1/4 サイクル単位で瞬時周波数が求められると「保安装置」の性能を一気に向上させることが可能と考えています。 Synchro PRIMO　を使うと実現できそうなのですが、実際には、前処理のためのLPFや、部分的に使用する平均処理によって、「測定時間窓」と「レイテンシ」にどうしても制約がでてしまうのです。

・・・　こんな事を考えながら、次期バージョンの Synchro PRIMO PMU の基本設計をしています。

余談ですが：

　・・・GPSで「時刻標準」を取り出す・・・これは、ほとんどの文献であたりまえのように書かれていますが、肝心な、「ADCサンプリング」クロックの精度・安定度に触れている文献は少数です。たとえば１ヶ月程度の長期運用をしていると、 周波数1ppm のずれがデータサンプル数で2.6サンプルのずれとなり、DFT方式PMUでは、TVEを明らかに悪化させるでしょう。運用でカバーできるといえばそれまでですが。しかし、装置コスト・校正コスト・メンテナンスコストなどを考えると、一般的な精度のクロックを、GPS からくる 1pps を上手に利用すれば、低コストなハードが利用可能になるでしょう。

　RoCof。系統運用の第一線では、この「周波数変化率」が重宝されており、障害発生時にはこのRoCof がいち早く反応します。次期Synchro PRIMO PMUでは、障害検の即時検知についても取り組んでみたいと思います。