基于dsp控制的電網(wǎng)信號處理與電能質量補償系統(tǒng)研究

1、上海交通大學碩士學位論文 基于 DSP 控制的電網(wǎng)信號處理與電能質量補償系統(tǒng)研究 碩 士 研 究 生 鄭 俊 指 導 教 師 李 樹 廣 教授 專 業(yè) 名 稱 模式識別與智能系統(tǒng) 研 究 方 向 智能系統(tǒng)與智能控制 自動化系模式識別與智能系統(tǒng) 上海交通大學電子信息與電氣工程學院 2009 年 01 月 基于 DSP 控制的電網(wǎng)信號處理與電能質量補償系統(tǒng)研究 摘 要 隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，一方面，大量非線性負載造成電能質

2、量問題的因素不斷增長；另一方面，各種復雜、精密的用電設備不斷普及，人們對電能質量及可靠性的要求越來越高。上述問題的矛盾越來越突出，這使得電能質量問題對電網(wǎng)和配電系統(tǒng)造成的直接危害和可能對人類生活和生產造成的損失也越來越大，電能質量直接關系到國民經(jīng)濟的總體效益。而目前我國在相關領域的研究仍十分落后，有必要大力加強對提高電能質量方法的研究。 本文從對電網(wǎng)諧波的分析入手， 以高性能的D SP和I PM 智能功率模塊為核心， 基于FFT快速傅立

3、葉分析方法和SPW M 正弦波脈寬調制原理，構建系統(tǒng)對電能質量進行補償，以提高電能質量。 本文系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)對電網(wǎng)信號進行采樣， 得到的信號經(jīng)A / D 變換后輸入至DSP，由DSP完成FFT變換與諧波的分析處理，得到相關高次諧波的信息，并產生控制信號驅動I PM 模塊工作，通過電力有源濾波器輸出無功電力與高次諧波補償電壓，對電網(wǎng)無功電力與各次諧波進行補償，以達到改善電能質量的目的。與此同時，系統(tǒng)還包括了故障保護子系統(tǒng)以保證安全

4、可靠性，并設計了人機交互界面，實時監(jiān)控運行狀況。 本文第一章闡述了電能質量研究的背景、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。第二章對系統(tǒng)的信號處理和諧波補償?shù)幕驹砗拖嚓P結構進行了詳細介紹，在常見方法的基礎上根據(jù)要求提出了針對本系統(tǒng)的解決方案。第三章詳細介紹了系統(tǒng)的硬件構成，對各個子系統(tǒng)的構建給出了具體方案，針對硬件設計中常見的問題作出了分析。第四章進行了系統(tǒng)軟件的設計， 完成系統(tǒng)的各項功能，實現(xiàn)DSP的信號采樣處理以及控制量的輸出。第五章在樣機上進行各