雷电冲击电压波形K因子零相位数字滤波器设计

第３１卷第２期　２０１２年４月　电工电能新技术　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｖｏ１．３１，Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２０１２　雷电冲击电压波形　因子零相位数字滤波器设计　司文荣　，傅晨钊　，黄　华　，金　珩　，李彦明　（１．上海市电力公司电力科学研究院，上海２００４３７；　２．电力设备电气绝缘国家重点实验室（西安交通大学），陕西西安７１００４９）　摘要：针对最新版ＩＥＣ６００６０—１《高电压试验技术，第一部分：一般定义及试验要求》中叠加过冲和　振荡的标准雷电冲击波形的数字处理程序，其引入与频率相关的试验电压因数Ｉｉ｝（　，介绍一种设　计等价于尼（．　对应转移函数的　因子零相位ＩＩＲ数字滤波器的方法。对零相位数字滤波原理进　行了分析与仿真实验。基于ＩＥＣ６００６０—１中定义的试验电压因数ｋ（．厂），给出了设计Ｋ因子零相位　ＩＩＲ数字滤波器的推导过程，以及可用于开发冲击电压测量软件的时域滤波差分方程。最后对最　新版ＩＥＣ６１０８３－２（（高压冲击试验测量用仪器和软件，第二部分：对软件的要求》附带的ＴＤＧ　２．０４中　几种典型雷电冲击电压波形进行了滤波处理与参数提取，验证了该方法的可行性和准确性。为研　制冲击电压测量系统提供了一种实用的数字滤波技术。　关键词：试验电压因数　（　；零相位；数字滤波；雷电冲击；参数提取　中图分类号：ＴＭ８３５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００３－３０７６（２０１２）０２－００１１－０４　１　引言　电力系统在实际运行中不可避免地会遭受雷电　冲击，为了研究电力设备在遭受雷电过电压时的绝　缘性能，许多电气设备在型式试验、出厂试验或大修　后利用冲击试验发生器进行雷电冲击电压试验。雷　后的数据；④对剩余数据用双指数函数模型拟合：　“ｄ（￡）＝Ａ［ｅｘｐ（一（ｔ—Ｄ）／８）一　ｅｘｐ（一（ｔ—Ｄ）／ｃ）］　（１）　式中，ｔ是时间；ｕ　（ｔ）是双指数电压函数；Ａ，Ｂ，Ｃ　和Ｄ是拟合参数。⑤将Ｕ　（ｔ）中点Ｄ至点　（￡）中减去　之间　的数据替换为ｕ　（ｔ），得基准曲线Ｕ　（￡）；⑥从　（ｔ）以获得剩余曲线Ｕ　（ｔ）＝　电冲击电压的破坏作用不仅决定于幅值，还与波前　陡度有关。为了保证多次试验结果的重复性和各实　验室间试验结果的可比性，对波形类型及波形参数　定义应有明确规定，为此国际电工委员会（ＩＥＣ）和　国家标准（ＧＢ）规定了标准雷电冲击全波和截波的　（ｔ）一　（ｔ）；⑦构建一个数字滤波器，其转移函　数为试验电压因子函数Ｊｃ（　，其与频率相关（见图　１）：　（　＝１／（１＋　）　（２）　具体特征参数…。　最新出版的ＩＥＣ６００６０－１给出的叠加过冲和振　式中，口＝２．２，ｆ为频率，单位为ＭＨｚ。⑧对剩余曲　线Ｕ　（　）使用数字滤波器获得滤波后的曲线　荡的标准雷电冲击参数计算程序如下　引：①从输　入电压为零所记录的开始部分计算电压的平均值，　Ｕ　（ｔ）；⑨将曲线Ｕ　，（ｔ）叠加到Ｕ　（ｔ）上获得试验电　压曲线　．（ｔ），从而进行参数提取（包括试验电压值　求取记录曲线的基准水平；②从记录曲线　（￡）中　去掉基准水平偏置，并用该曲线　（ｔ）进行后续步　ｕ　、波前时间　．、半峰值时间　和相对过冲幅值　。　与以往旧版本ＩＥＣ６００６０－１标准中给出的冲击　电压参数计算程序比较可得出，其最大的改动在于　骤，求取其极值Ｕ　；③求取波前小于０．２Ｕ　电压值　和波尾大于０．４Ｕ　电压值的两个采样点　：（最后　一对剩余曲线　（ｆ）进行了　因子滤波。因此针对　式（２）定义的试验电压因数Ｊｊ｝（　，如何设计一个准　个点）和Ｕ０（第一个点），删除点￡，　前和点　．　．　收稿日期：２０１１－０３－２１　基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０３７７０３４）　作者简介：司文荣（１９８１－），男，江苏籍，工程师，博士，从事高电压试验与设备诊断技术研究；　金珩（１９６１一），男，山东籍，首席工程师，长期从事电力设备检测、故障诊断及状态评估技术研究。　ｌ２　电工电能新技术　第３１卷　｝　ｉ　ｉ；ｌ　ｆ　。　ｉ　－…一　”＾｝¨　ｍ～　・¨・　…－・｛…・　　Ｉ＿ｌ　越　搽　圜　出　｝整　。‘　　Ｉ暮…．　－－¨●．Ｉ｝＾¨｜一　ｆ　＊…“÷…●”　１…・　…鹭　图１试验电压因数　（　Ｆｉｇ．１　（　ｆａｃｔｏｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　确且可以用于冲击电压波形参数提取的数字滤波　器，或给工程技术人员提供开发冲击电压测量软件　的时域滤波差分方程，是目前需要解决的关键问题。　笔者则介绍使用零相位数字滤波器技术，基于定义　的试验电压因数　（　，给出如何设计用于冲击电压　参数提取用的Ｋ因子零相位数字滤波器的方法。　２零相位数字滤波器　２．１方法与原理　零相位数字滤波器的实现方法可简述如下　：　①先将输入序列按顺序滤波（ｆｏｒｗａｒｄ　ｆｉｌｔｅｒ）；②再将　所得结果逆转后反向通过滤波器（ｒｅｖｅｒｓｅ　ｆｉｌｔｅｒ）；③　最后将所得结果逆转后输出（ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｕｔｐｕｔ），即得　到精确无相位失真的输出序列。其滤波原理可由如　下的时域和频域描述解释。零相位数字滤波的时域　描述：　Ｙ　（ｎ）＝　（ｎ）｛ｌ：ｈ（ｎ）　（３）　Ｙ　（ｎ）＝Ｙ　（Ｎ一１一ｒｔ）　（４）　Ｙ　（ｎ）＝Ｙ　（ｒｔ）；ｌ：ｈ（ｎ）　（５）　Ｙｄ（ｎ）＝Ｙ。（＾　一１一ｎ）　（６）　式中，　（ｎ）表示输人序列；　（ｎ）为所用数字滤波器　冲激响应序列；Ｙ　（ｎ）为零相位滤波的最终输出结　果。上述时域描述对应的频域描述：　（ｅ　）：　（ｅ　）￥　（ｅ　）　（７）　Ｙｂ（ｅ　）＝ｅ一　‘　。　ｙ日（ｅ一　）　（８）　（ｅ　）＝Ｙｂ（ｅ　）　Ｈ（ｅ　）　（９）　ｙｄ（ｎ）＝ｅ　‘　’ｌ，ｃ（ｅ一扣）　（１０）　则可得：　ｙｄ（ｅ　）＝Ｉ　Ｈ（ｅ　）Ｉ　Ｘ（ｅ　）　（１１）　由式（１１）可见，输出　（ｅ　）与输入Ｘ（ｅ　）之　间为零相位关系，但幅频特性关系为１日（ｅ‘ｊ　）Ｉ　。　２．２仿真实验　为验证前面的论述，笔者做了如下对比实验。　采用５阶契比雪夫（ＩＩ）低通滤波器　，数字截止频　率为１００Ｈｚ，５０ｄＢ衰减。对采样率１０００Ｈｚ下获得　的叠加随机噪声的５０Ｈｚ正弦波采样获得的波形，　进行零相位数字滤波，结果如图２所示。该结果表　明原始信号与滤波后信号在相位上为零误差。　图２零相位数字滤波器仿真实验　Ｆｉｇ．２　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｏｆ　ｚｅｒｏ—ｐｈａｓｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ　３　因子零相位数字滤波器设计　为求取试验电压因数，必须建立其幅频响应等　于试验电压因数函数的数字滤波器。　由式（２）定义的幅频特性及∞＝２　，定义：　Ｋ（　）＝一２０ｌｏｇ１ｏ（１＋口　／４，ｒｒ　）　（１２）　考虑到零相位滤波器的工作方式及式（１１），滤　波先正向后反向，因此滤波器的衰减仅为所需的一　半，式（１２）可写成：　Ｋ（　）／２＝一１０ｌｏｇｌ０（１＋ａｏ）　／４＂ｎ＂　）　（１３）　由低通滤波器，在连续域定义Ｇ（ｓ）：　Ｇ（ｓ）＝１／（ｓ／　＋１）　（１４）　式中，ｓ为拉普拉斯算子（Ｌａｐｌａｃｅ　ｏｐｅｒａｔｏｒ）；∞　为截　止频率。　于是，在截止频率处滤波器的幅值可以定义为：　Ｋ（∞）／２＝一１０ｌｏｇ１０（２）　（１５）　式（１３）和式（１５）可得定义的截止频率为　∞　＝２１Ｔ√１／ａ　（１６）　利用双线性变换：　ｓ＝　Ｔ　力　＝　Ｌ¨　式中，　为采样间隔；Ｆ＝ｔａｎ（历　１＇／２）。　笙　塑　————————————～司文荣，等：　：二：：：：：！！　重皇　童皇　，望　！　位数字滤波器设计　ｌ３　把式（１７）代入式（１４）可得：　’　ｆ南　１　一　Ｉ－Ｆ）（１８）　式（８）可写成：　一，　‘　）　（南　式中，　＿ｔａ　（订　）／（】一　一－）　（　９）　二　图３　ＬＩ—Ｍ２参数提取结果　南　¨　）＋　，　１）　Ｆｉｇ・３　Ｐａｒ￣ｌｎｌｅｔｅｒｓ　ｅｖａｌｕａｔｉ。ｎ　ｆ０ｒ　ＬＩ．Ｍ２　Ｊｈ－Ｊｌ￣ｉ　Ｔ　ｇ￣ｌＯＯＭＳ／ｓ采样获取的冲击电压波形＝ｌＯ．ｎ　以得　雨平　…由用于数字滤波）：　下的差　…　—：～　＿。一　々＾　且拔　～－１／＼ｆ　～ｉ一　｝　。、一　…　…。。。。　～　÷－－－一一｛一　～　１　～　｛—　～Ｉ－－ｙ‘　。　。０２０７４４３３７７４２６０（ｘ（ｉ）＋　（　：　－．．　其中甘由，ｙ（一１）：０　，、．ｏ＿９５８５１１３２５１４８１０ｙ（　一１）　１））＋　一（２…　｛一一一一｛～　　‘１）　ｃ　ｉ　ｉ…。。　；三　一＿　Ｊ　…　ａ原始波形　ｂ基准水平　ｃ记录曲线　ｄ基准曲线　ｅ剩余曲线　ｆ剩余滤波曲线　ｇ试验电压　’　、一。一　』一ｆ　　…一　Ｃ十　警　取试验电压因数的数字篓　篓　．与最新版ＩＥＣ６００６０．１附录ｃ（资　滤波　出的相同　……　刚　蒜　陆　图４　ｕ－Ｍ５参数提取结果　ｎ昏４　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｅｖａｌｕａｔｉ。ｎ　ｆ０ｒ　ＬＩ—Ｍ５　耋芏妻　譬波形冬项参数的数字计算软件可　兰　软　要　编制　。为检　ｊ；Ｉ　ＩＥＣ　ｑ￣～田　—结果的准确性．　：ｅｘ￣－ｉｒ；ｉｇ　，曼　ｃ６　３－２《高压冲击试验测量　茇　软件的要求》。　萎　软件，称作试　：兰毒　。　。　１９９６　年颁布了图５　ＬＩ—Ｍ６参数提取结果　Ｆｊｇ‘５　Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｅｖａｌｕａｔｉ。ｎ　ｆ０ｒ　ＬＩＭ６　—一　曼　有多种冲击　操作波论　竺拟实际测量；　，；其中有光嘉　茗暑　荡的；还有　娄　　．　ｒ；　：　薹　苎　标准还规定手　这些冲击波形已　允许的偏差范围。　≯　…　０一一－－－０　…～　一．　．，　ａ原始被形　　’。。。　一　～　…～～～－、　一－－一～０…　．０　…　　一ｂ基准承平　ｃ记录曲线　■一－　～０．～…　ｄ基准曲线　ｅ剩余曲线　．．．＿＿＿＿　、～　曲线　曼篓　篓据，耋　苎　　被检的数字计　荐　数在标准　一　、一Ｉ、　－…一　．～～Ｉ…　～　图６　ＬＩ—Ｍ７参数提取结果　匮测量中使用　软件才是合格的；一～　伍　田否　喜　　．　Ｆｉｇ・６　Ｐａｒａｉｎｅ￡ｅｒ８　ｅｖａｌｕａ　ｆ０ｒ　ｕＭ７　．＇Ｄ　０　４　型实测雷电冲击波形参数提取　ＴＤＧ２曼　三！尊波形曲线（等等）的定义原始波形、基准水　乏　苎　中４个　妻　给予过多解释见文献［　蚕　（因子零相位滤波的结果。其中　曩　（软件中按式（　１　平　～　’尥土　、骨　。　表１对４个典型波形的参数提取结果与标准给　１４　电工电能新技术　第３１卷　出的参考值进行了对比。表中参数　、　和　的　误差计算定义为：　ｉ＝（Ｐ　一Ｐ　）／Ｐ　ｘ　１００％　（２２）　式中，Ｐ。为参数的计算值；Ｐ　为参数的标准值。　而参数口　的误差计算定义为：　２＝Ｐ　一Ｐ　（２３）　表１　雷电冲击电压波形参数计算对比　Ｔａｂ．１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｆｏｒ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｍｐｕｌｓｅ　从表１数据可以看出对剩余曲线进行Ｋ因子　零相位滤波后建立的试验电压曲线，再求取的波形　参数，其与标准给出的误差均在可接受的范围内。　５　结论　本文给出了用于最新版ＩＥＣ６００６０－１《高电压试　验技术，第一部分：一般定义及试验要求》中叠加过　冲和振荡的标准雷电冲击电压的数字处理程序，其　引入与频率相关的试验电压因数ｋ（　对应转移函　数的Ｋ因子零相位ＩＩＲ数字滤波器的设计方法及其　推导过程，并给出了可用于开发冲击电压测量软件　的时域滤波差分方程。　对最新版ＩＥＣ６１０８３－２（高压冲击试验测量用仪　器和软件，第二部分：对软件的要求》附带的ＴＤＧ　２．０４中几种典型雷电冲击电压波形进行了滤波处　理与参数提取，参数值均在最新标准规定的允许误　差范围内。该试验结果表明该　因子零相位数字　滤波器可以用于研制新型冲击电压测量系统。　参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：　［１］郭弘，司文荣，李彦明，等（Ｇｕｏ　Ｈｏｎｇ，Ｓｉ　Ｗｅｎｒｏｎｇ，Ｌｉ　Ｙａｎｍｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．）．带过冲和振荡雷电冲击波形的参数　提取研究（Ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｗｉｔｈ　ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ　ｏｒ　ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）［Ｊ］．高压电器（Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ａｐｐａｒａｔｕｓ），２０１０，４６（Ｉ）：７６－７９．　［２］ＩＥＣ　６００６０－１　Ｅｄ．３．０，Ｈｉｇｈ・ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｅｓｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　Ｐａｒｔ　１：Ｇｅｎｅｒａｌ　ｄｅｉｆｎｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，２００８［ｓ］．　［３］Ｐａｕｌ　Ｌ　Ｌｅｗｉｎ，Ｔｒｕｎｇ　Ｎ　Ｔｒａｎ，Ｄａｖｉｄ　Ｊ　Ｓｗａｆｉｅｌｄ．Ｚｅｒｏ—　ｐｈａｓｅ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ　ｆｏｒ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ：ａ　Ｋ—ｆａｃｔｏｒ　ｉｆｌｔｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｅｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ＩＥＣ　６００６０．１　ａｎｄ－２『Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，２００８，２３（１）：３—１２．　［４］纪跃波，秦树人，汤宝平（Ｊｉ　Ｙｕｅｂｏ，Ｑｉｎ　Ｓｈｕｒｅｎ，Ｔａｎｇ　Ｂａｏｐｉｎｇ）．零相位数字滤波器（Ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｚｅ—　ｒｏ　ｐｈａｓｅ　ｅｒｒｏｒ）［Ｊ］．重庆大学学报（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖ．），２０００，２３（６）：４－７．　［５］郑重，谈克雄，王猛，等（Ｚｈｅｎｇ　Ｚｈｏｎｇ，Ｔａｎ　Ｋｅｘｉｏｎｇ，　Ｗａｎｇ　Ｍｅｎｇ，ｅｔ　ａ１．）基于脉冲波形时域特征的局部放　电识别（Ｐａｒｔｉａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｉｍｅ　ｄｏ—　ｍａｉｎ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｐｕｌｓｅ　ｗａｖｅｆｏｒｍ）［Ｊ］．电工电能新技术　（Ａｄｖ．Ｔｅｃｈ．ｏｆ　Ｅｌｅｃ．Ｅｎｇ．＆Ｅｎｅｒｇｙ），２００１，２０（１）：　２０－２４．　［６］司文荣，李军浩，李彦明，等（Ｓｉ　Ｗｅｎｒｏｎｇ，Ｌｉ　Ｊｕｎｈａｏ，　Ｌｉ　Ｙａｎｍｉｎｇ，ｅｔ　ａ１．）．基于宽带检测的局放脉冲波形快　速特征提取技术（Ｆａｓｔ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ＰＤ　ｐｕｌｓｅ　ｓｈａｐｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｗｉｄｅｂａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）［Ｊ］．电工　电能新技术（Ａｄｖ．Ｔｅｃｈ．ｏｆ　Ｅｌｅｃ．Ｅｎｇ．＆Ｅｎｅｒｇｙ），　２ｏｏ８，２７（２）：１１．１５．　［７］ＤＬ／Ｔ　９９２—２００６，冲击电压测量实施细则（Ｄｅｔａｉｌｅｄ　ｉｍ—　ｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｇｕｉｄｅ　ｆｏｒ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）　［ｓ］．　『８］ＩＥＣ　６１０８３．２　Ｅｄ．２．０，Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｈｉｇｈ・ｖｏｌｔａｇｅ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｔｅｓｔｓ　Ｐａｒｔ　２：Ｒｅ－　ｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆｒ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，２００８［Ｓ］．　（下转第４６页，ｃｏｎｔ．ｏｎ　Ｐ．４６）　电工电能新技术　第３１卷　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｆｉｖｅ・ｌｅｇ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｆｅｄ　ｄｕａｌ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｏｔｏｒ　ｄｒｉｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ＬＩＵ　Ｊｉａ。，ＭＥＩ　Ｙａｎｇ　，ＷＡＮＧ　Ｌｉ．ｎａ。ＳＵＮ　Ｋａｉ。　，（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃ．Ｅｎｇ．，Ｂｅｉｈａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｐｏｗｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｍｏｔｏｒ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｅｎｇ．Ｃｅｎｔｅｒ，Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ。　Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１４４，Ｃｈｉｎａ；３．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｄｅｐｔ．ｏｆ　Ｅｌｅｃ．Ｅｎｇ．，　Ｔｓｉｎｇｈｕａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８４，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｔｒａｉｎｓ，ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｖｅｈｉｃｌｅｓ　ａｎｄ　ｓｏｍｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｔｗｏ　ｏｒ　ｍｏｒｅ　ｍｏｔｏｒｓ　ａｒｅ　ｎｅｅｄｅｄ　ｔｏ　ｏｐ－　ｃｒａｔｅ　ｉｎ　ｐａｒａｌｌｅ１．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ。ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ　ａｒｅ　ｎｅｅｄｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅｓｅ　ｄｒｉｖｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｓｔ，ａ　ｄｕａｌ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｏｔｏｒ　ｄｒｉｖｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｅｄ　ｂｙ　ａ　ｆｉｖｅ－ｌｅｇ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　７－ｓｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｓｐａｃｅ　Ｖｅｃｔｏｒ　ＰＷＭ（ＳＶＰＷＭ）　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｗｈｉｃｈ　ｄｉｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｐｅｒｉｏｄ　ｉｎｔｏ　ｔｗｏ　ｐａｒｔｓ，ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｆｉｖｅ—ｌｅｇ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｔｏ　ｂｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ　ｂｙ　ＤＳＰ，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｉｔｓ　ｍａｉｎ　ａｄｖａｎｔａｇｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，　ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｒｅ　ｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｉｖｅ・ｌｅｇ　ｉｎｖｅｒｔｅｒ；ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ；ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｍｏｔｏｒ；ＳＶＰＷＭ　（上接第ｌ４页。ｃｏｎｔ．ｆｒｏｍ　Ｐ．１４）　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｚｅｒｏ－ｐｈａｓｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｉｆｌｔｅｒ　ｗｉｔｈ　Ｋ　ｆａｃｔｏｒ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｓＩ　Ｗｅｎ．ｒｏｎｇ　，ＦＵ　Ｃｈｅｎ．ｚｈａｏ　，ＨＵＡＮＧ　Ｈｕａ　，ＪＩＮ　Ｈｅｎｇ　，ＬＩ　Ｙａｎ．ｍｉｎｇ　（１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳＭＥＰＣ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００４３７，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂ　ｏｆ　Ｅｌｅｃ．Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（Ｘｉ’ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ），　Ｘｉ’ａｎ　７１００４９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｍｐｕｌｓｅｓ　ｗｉｔｈ　ｓｕｐｅｒｉｍ－　ｐｏｓｅｄ　ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ　ｏｒ　ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ＩＥＣ　６００６０—１　Ｅｄ．３．０：Ｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｔｅｓｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　Ｐａｒｔ　１：Ｇｅｎｅｒａｌ　ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ￣ｅｑｕｅｎｃｙ　ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｔｅｓｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｆａｃｔｏｒ　ｋ（　，ａ　ｗａｙ　ｔｏ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｚｅｒｏ—　ｐｈａｓｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　（　ｗｉｔｈ　ＩＩＲ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｚｅｒｏ－ｐｈａｓｅ　ｄｉｇ—　ｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒ　ｉｓ　ｓｈｏｗｎ　ｗｉｔｈ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ　ｕｓｉｎｇ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｔｏ　ｓｉｎｅ　ｗａｖｅ．Ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　￣ｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｓ　Ｉｊ｝（　ｄｅｆｉｎｅｄ　ｉｎ　ＩＥＣ　６００６０－１　Ｅｄ．３．０，ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｆｏｒ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｉｎ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｔｅｓｔ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ．Ａｔ　ｌａｓｔ，ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｖａｌｉｄａｔｅｄ　ｂｙ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｓｅｖｅｒａｌ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｍｐｕｌｓｅｓ　ｉｎ　ＴＤＧ２．０４　ｏｆ　ＩＥＣ　６１０８３－２　Ｅｄ．２．０：Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｉｎ．ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｔｅｓｔｓ　Ｐａｒｔ　２：ｒｅ－　ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｗｓ　ｉｔｓ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｖｅｒａｃｉｔｙ．Ｔｈｉｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏ—　ｇＹ　ｔｏ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｉｍｐｕｌｓｅ　ｔｅｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｅｓｔ　ｆａｃｔｏｒ　ｋ（　；ｚｅｒｏ—ｐｈａｓｅ；ｄｉｇｉｔａｌ　ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｉｍｐｕｌｓｅ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ