基于FPGA和ARM的電能質(zhì)量分析系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電能質(zhì)量分析系統(tǒng)是應(yīng)用于電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和分析的重要工具，具備基本電力參數(shù)測(cè)量和諧波分析等功能，對(duì)全面提升電網(wǎng)供電質(zhì)量有著重要意義。
　　本文采用ARM/FPGA作為主協(xié)處理器，充分結(jié)合了FPGA的并行處理能力和ARM的多任務(wù)處理能力，在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高精度的數(shù)據(jù)計(jì)算。為了避免由電網(wǎng)頻率波動(dòng)帶來的頻譜泄露和柵欄效應(yīng)問題，采用了硬件鎖相環(huán)同步跟蹤技術(shù)，通過對(duì)輸入電壓信號(hào)的頻率跟蹤，保證了后續(xù)參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確性。在軟件設(shè)計(jì)上通過

2、對(duì)電能質(zhì)量參數(shù)測(cè)量方法和相關(guān)數(shù)字算法的研究，確定了參數(shù)的最優(yōu)計(jì)算算法，在硬件的基礎(chǔ)上完成了電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的研制。首先針對(duì)基本電力參數(shù)直接運(yùn)用參數(shù)定義進(jìn)行計(jì)算。其次對(duì)于無功功率計(jì)算采用了基于FIR濾波器的Hilbert變換，提高了非正弦信號(hào)情況的計(jì)算精度。最后，設(shè)計(jì)了深度為256的快速傅立葉變換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電流信號(hào)的諧波分析。最后基于設(shè)計(jì)的電路板和信號(hào)源搭建了測(cè)試系統(tǒng)，在雙通道信號(hào)源的激勵(lì)下完成了三組有代表性輸入的測(cè)試，并對(duì)記錄結(jié)果作橫向