基于DSP的電力系統(tǒng)諧波測(cè)量研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，以及非線性元件的大量應(yīng)用，電網(wǎng)中的諧波污染問題越來越嚴(yán)重，給電網(wǎng)和用電設(shè)備造成了極大的危害。因此，對(duì)電網(wǎng)中的諧波進(jìn)行正確測(cè)量是抑制諧波所產(chǎn)生危害的前提，為電力部門管理電網(wǎng)提供科學(xué)依據(jù)，并對(duì)最終解決諧波污染具有重大意義。本課題主要任務(wù)是研究測(cè)量諧波有效算法，設(shè)計(jì)以DSP為核心的硬件平臺(tái)與軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量1-50次諧波的幅值和相角。
　　本文在分析了國(guó)內(nèi)外電力諧波測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用了加窗插值快速

2、傅里葉變換的方法，對(duì)該算法做了一些改進(jìn)，提出了基于nuttall窗的三峰插值 FFT算法。在軟件上，編寫了相應(yīng)的程序并進(jìn)行了優(yōu)化，在硬件上設(shè)計(jì)了以TI公司的TMS320F2812為核心的硬件平臺(tái)，將此算法在DSP上實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
　　首先，對(duì)快速傅里葉變換的相關(guān)理論進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了快速傅里葉變換過程中出現(xiàn)頻譜泄露的原因，以及所采取的解決辦法——采用加窗插值來提高測(cè)量準(zhǔn)確度。MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)表明：改進(jìn)后的算法能大

3、大提高諧波測(cè)量的精度。
　　其次，編寫了系統(tǒng)軟件并進(jìn)行了優(yōu)化。軟件流程為：輸入的諧波通過電壓比較器變?yōu)榉讲ㄐ盘?hào)，送到2812頻率捕捉模塊，根據(jù)所測(cè)得諧波頻率確定 ADC的采樣頻率，當(dāng)采樣數(shù)據(jù)達(dá)到1024點(diǎn)后，通過所采用的算法即可得到各次諧波參數(shù)。
　　最后，硬件上設(shè)計(jì)了以2812為核心的最小系統(tǒng)和一些前端信號(hào)處理電路，并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，分析了誤差的主要來源以及可能的解決方案。實(shí)驗(yàn)表明：本算法比較有效，系統(tǒng)軟、硬件