基于嵌入式的電力諧波分析裝置的研究.pdf

1、諧波屬于電能質(zhì)量的一個分支問題，論文首先從電能質(zhì)量問題出發(fā)，對電能質(zhì)量的有關(guān)理論和指標(biāo)進(jìn)行了論述和分析，著重闡述了諧波這個電能質(zhì)量的重要問題。根據(jù)IEC或國家標(biāo)準(zhǔn)要求，總結(jié)了各類電能質(zhì)量指標(biāo)的檢測原理和計算方法，重點給出了諧波測量原理和計算標(biāo)準(zhǔn)，為本論文的設(shè)計提供了必要的理論依據(jù)和檢測算法。同時，論文分析了電力系統(tǒng)諧波產(chǎn)生的原因及其危害，指出諧波測量的重要意義，說明本論文研究的重要意義。 然后，通過對目前市場上已有的電力系統(tǒng)諧波

2、測量裝置的特點進(jìn)行分析和總結(jié)，并根據(jù)諧波測量方法和實現(xiàn)技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，同時結(jié)合市場應(yīng)用，論文提出了一種基于嵌入式的。DSP(數(shù)字信號處理器)的電力系統(tǒng)諧波在線測量裝置，利用嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的高穩(wěn)定性和可靠性為電力諧波裝置提供非常關(guān)鍵的技術(shù)；利用DSP芯片強(qiáng)大的數(shù)字處理功能和豐富的外圍接口進(jìn)行電力諧波在線監(jiān)測，準(zhǔn)確、實時地計算、顯示各種測量指標(biāo)值并與上位機(jī)進(jìn)行通訊……，這些為電網(wǎng)諧波的監(jiān)測和電能質(zhì)量的改善提供了準(zhǔn)確的依

3、據(jù)。 其次，介紹了裝置的硬件框架和具體實現(xiàn)方案。本裝置利用TI公司的TMS320LF2407作為系統(tǒng)的中央處理器，以嵌入式操作μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)為管理平臺，對系統(tǒng)要實現(xiàn)的各個功能進(jìn)行模塊化，包括信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)通訊等模塊電路；實現(xiàn)對電力系統(tǒng)諧波參數(shù)的實時測量；同時為滿足采樣同步要求，在硬件上采用鎖相環(huán)電路來完成采樣信號與基頻信號的同步。 接著，介紹了裝置的軟件實現(xiàn)流程和方法。在整

4、個軟件設(shè)計中，利用嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)協(xié)調(diào)分析裝置的各部分功能電路，并通過有機(jī)的調(diào)用各個應(yīng)用程序來完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析、存儲、通信、顯示等多種功能。嵌入式內(nèi)核的管理，使DSP從繁忙的控制任務(wù)中解放出來。為滿足精度的要求，在軟件上采用了高效的改進(jìn)快速傅立葉變換(FFT)算法來分析諧波。本裝置還設(shè)計了友好的人機(jī)界面，利用液晶顯示和鍵盤操作，使操作方便簡潔，并且程序設(shè)計具有高度的靈活性和可移植性。 試驗表明，本論文提出的基于嵌入