基于SOPC的電力系統(tǒng)諧波與間諧波檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著非線性、沖擊性負荷在電力系統(tǒng)中的廣泛應用，導致了大量的諧波與間諧波電流涌入電網(wǎng)，嚴重影響了電能質量和電網(wǎng)的安全運行。因此，對諧波和間諧波進行分析和檢測具有十分重要的工程實際意義，而準確有效的諧波和間諧波參數(shù)估計是諧波和間諧波治理的前提和重要保證。故而，本文對諧波與間諧波參數(shù)估計的方法進行了研究與改進，并結合FPGA的SOPC技術通過嵌入NIOS軟核的方式對諧波與間諧波的檢測系統(tǒng)進行了合理設計。
　　在諧波與間諧波參數(shù)估計方面，

2、文章根據(jù)傅里葉變換及小波多分辨率分析算法在諧波與間諧波參數(shù)估計上存在的問題，采用了現(xiàn)代空間譜估計結合線性群智能算法從頻率以及幅值與相角兩個方面進行參數(shù)估計。針對頻率估計問題，論文比較與分析了MUSIC及TLS-ESPRIT兩種現(xiàn)代空間譜估計方法，并根據(jù)各自優(yōu)缺點，對兩算法進行了相應改進，如在MUSIC算法的改進上，利用加權信號子空間投影算法對MUSIC算法的譜函數(shù)進行優(yōu)化，改進后的MUSIC算法提高了MUSIC算法對待估值的整體搜索能力

3、，在TLS-ESPRIT算法的改進上，利用多維納濾波器的降維技術對TLS-ESPRIT算法進行優(yōu)化，通過改進使得TLS-ESPRIT算法的運算步驟得以簡化;在諧波與間諧波的幅值及相角估計上，本文首先分析了線性的Adaline神經(jīng)網(wǎng)絡在幅值與相角參數(shù)估計上的應用，繼而提出了蜜蜂算法結合收斂速度較快的自適應最小均方算法以兩種群協(xié)同進化的方式對間諧波的幅值與相角進行估計的思路。最后通過實驗仿真，證明了本文所提算法在諧波與間諧波參數(shù)估計上的可行

4、性與實用性。
　　為實現(xiàn)諧波與間諧波檢測系統(tǒng)的設計，論文分兩章對檢測系統(tǒng)開發(fā)進行介紹，在第四章中主要介紹系統(tǒng)硬件系統(tǒng)的設計及FPGA簡介，第五章主要介紹基于SOPC技術構造的軟核及其他軟件系統(tǒng)的設計。硬件系統(tǒng)包括互感器后端調理電路、A/D前端信號調理電路及液晶顯示電路等。軟件系統(tǒng)包括由Verilog HDL語言設計的A/D控制模塊與自定義的IP核及由C語言設計的液晶顯示等。通過硬軟設計，該檢測系統(tǒng)通過SOPC技術在FPGA芯片內嵌