基于FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的諧波檢測方法研究.pdf

1、本文依據(jù)諧波檢測理論，在對諧波檢測實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，以高精度和高速度為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一個(gè)高性能的諧波檢測系統(tǒng)。文中闡述了電力系統(tǒng)諧波的來源、特點(diǎn)、分類和危害，并對當(dāng)前國內(nèi)外諧波檢測方法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行綜述。本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是采用FPGA硬件實(shí)現(xiàn)傅立葉諧波檢測算法。在技術(shù)上采用低通濾波器來消除頻譜混疊；采用以FPGA硬件實(shí)現(xiàn)的數(shù)字鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)工頻信號的跟蹤，以消除由于非同步采樣所產(chǎn)生的頻譜泄漏

2、，并以盡量提高采樣速率來減小“柵欄效應(yīng)”對諧波測量精度的影響。另外為了進(jìn)一步提高測量精度和測量速度，本設(shè)計(jì)采用6路并行16位高速A/D轉(zhuǎn)換器同時(shí)對多路諧波信號進(jìn)行高速高精度采樣，并采用具有高并行性的256點(diǎn)基-4 FFT算法實(shí)現(xiàn)對諧波信號的分析。為了最大限度地提高諧波檢測的速度，算法的實(shí)現(xiàn)采用并行的乘法運(yùn)算單元結(jié)構(gòu)和并行的存儲(chǔ)分配方法；A/D采樣控制電路、數(shù)字鎖相環(huán)和基-4 FFT處理器等均用VHDL語言實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)全部用MAx+plu