| 【中文题名】 | 基于DSP电网谐波检测与计量研究 |
| 【英文题名】 | Harmonic Detecting and Measurement of Electric Power Based on DSP |
| 【学科专业】 | 电气工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 数字信号处理,谐波检测,离散傅立叶变换,数字信号处理器,误差, |
| 【英关键词】 | Digital signal processing,harmonic detection,DFT,DSP,error analysis, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>电气测量技术及仪器>频率、波形参数的测量及仪表>> |
| 【论文摘要】 |
随着我国电力工业蓬勃发展，电力负荷急剧增长以及用户的要求不断提高，使电力系统的谐波检测受到人们的广泛关注。针对高精度谐波检测的具体要求，本文综合运用嵌入式技术、数字信号处理技术和通讯技术，研制了一台高精度的谐波检测装置，实现了对电力系统谐波的高精度检测。
本文首先对现有的谐波检测方法进行了详细分析和比较，并针对实际系统中很难实现严格的同步采样的情况，在传统DFT算法的基础上提出了一种高精度的谐波电流检测算法，并对算法的有效性进行了仿真研究。
结合谐波检测的各种功能需求以及具体应用背景，本文提出了谐波检测装置的总体设计，确定了谐波检测装置的功能结构。为满足检测对象对谐波分析的要求，本文提出一种基于高速数字信号处理器TMS320LF2407A实时硬件系统解决方案，完成了装置的硬件开发，包括信号调理电路和数据处理模块设计，以及人机接口和通讯接口的设计。
在构建的基于DSP的嵌入式平台上，完成了监控装置的软件开发，包括软件开发策略的选定、程序流程的设计和各功能模块的编程，以及系统软件的调试和测试。系统软件开发过程中在功能模块的编写中运用了C语言与ASM语言嵌套的手法，通过合理的软件堆... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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1 绪论 |
10-17 |
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1.1 谐波的产生 |
10-11 |
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1.2 谐波的危害 |
11-15 |
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1.2.1 谐波引起的谐振和谐波电流放大 |
11-12 |
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1.2.2 谐波对电网的影响 |
12-13 |
|
1.2.3 谐波对旋转电机和变压器的危害 |
13 |
|
1.2.4 谐波对继电保护和电力测量的影响 |
13-15 |
|
1.3 电网谐波相关标准 |
15-16 |
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1.4 本文的主要工作 |
16-17 |
|
2 谐波检测技术 |
17-31 |
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2.1 数字信号处理的几个概念 |
17-18 |
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2.2 常用的谐波检测算法 |
18-22 |
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2.3 高精度 DFT检测算法 |
22-27 |
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2.3.1 Blackman-Harris窗的特性 |
23-24 |
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2.3.2 基于Blackman-Harris窗的插值算法 |
24-25 |
|
2.3.3 测量参数的计算方法 |
25-27 |
|
2.4 算法仿真分析 |
27-31 |
|
3 谐波检测装置的系统硬件设计 |
31-49 |
|
3.1 信号调理电路的设计 |
31-32 |
|
3.1.1 电流信号的调理 |
31-32 |
|
3.1.2 电压信号的调理 |
32 |
|
3.2 数据处理模块的设计 |
32-41 |
|
3.2.1 数据采集单元的设计 |
33-34 |
|
3.2.2 数字信号处理器的选型和应用 |
34-38 |
|
3.2.3 外围器件的选型和应用 |
38-41 |
|
3.3 人机接口的设计 |
41-44 |
|
3.4 通信接口的设计 |
44-49 |
|
3.4.1 串行通信接口的设计 |
45-46 |
|
3.4.2 CAN总线接口的设计 |
46-49 |
|
4 谐波检测装置的软件设计 |
49-59 |
|
4.1 软件构架和流程设计 |
49-51 |
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4.1.1 软件的总体构架 |
49-50 |
|
4.1.2 数据采集模块程序设计 |
50 |
|
4.1.3 用户界面模块程序设计 |
50-51 |
|
4.1.4 通讯模块程序设计 |
51 |
|
4.2 谐波计算子程序流程 |
51-59 |
|
5 实验结果及其误差分析 |
59-67 |
|
5.1 实验条件和内容 |
59 |
|
5.2 实验数据 |
59-61 |
|
5.3 误差分析 |
61-67 |
|
6 结论 |
67-68 |
|
参考文献 |
68-71 |
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在学研究成果 |
71-72 |
|
致谢 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.146880 |
