基于FPGA的電力諧波檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、電力諧波因其固有的特性而影響電能質(zhì)量,增加電網(wǎng)的損耗,降低電力系統(tǒng)的工作效率和可靠性,嚴重威脅著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,已成為電力系統(tǒng)的一大公害,諧波治理勢在必行。精確而快速檢測諧波是處理一切諧波問題的基礎(chǔ)。迄今為止,人們已對電力諧波檢測方法進行了廣泛的研究,但總的來說,效果并不理想。因此,探索一種有效的諧波檢測方法,研制能實現(xiàn)電力諧波實時精確檢測的系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本文提出一種從硬件體系和軟件算法上突破以往限制的

2、電力諧波檢測方法,并對其進行深入的研究。主要的研究工作包括:
　　1.深入分析了現(xiàn)有諧波檢測方法的原理,存在的局限性,提出一種從硬件體系上解決“諧波檢測實時性”問題,軟件算法上解決“諧波檢測精確性”問題的諧波檢測新思路和方法。其基本思想是通過選擇高性能 FPGA完成大量 FFT運算提高運算的速度,通過對 FFT算法進行改進即采用加Rife-Vincent窗三譜線插值的FFT算法以提高運算精度。
　　2.完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計。系

3、統(tǒng)硬件設(shè)計主要包括諧波信號采集電路及預處理電路設(shè)計和FPGA主控制及相應(yīng)的配置電路設(shè)計等。其中,信號采集電路及預處理電路主要由電壓采集電路、電流采集電路、信號預處理電路和AD采樣電路等構(gòu)成;FPGA主控及相應(yīng)的配置電路包含F(xiàn)PGA主控芯片、存儲電路、配置電路和顯示電路等。
　　3.完成了系統(tǒng)軟件算法設(shè)計和編程。包括AD采樣控制、加窗運算、FFT運算及插值運算算法設(shè)計及編程等。在Quartus II環(huán)境下,用VHDL語言編程或者調(diào)用