电网谐波检测方法研究与实现

发布时间：2018-06-01 09:48

  本文选题：电网谐波 + 快速傅里叶变换　； 参考：《南京邮电大学》2014年硕士论文

【摘要】：目前，电网谐波问题备受关注，由于大量谐波的存在，对电能质量造成了严重影响。因此，为了减少和消除谐波所造成的危害，对电网谐波进行实时检测与研究具有非常重要的意义。 论文首先介绍了谐波的相关知识以及谐波检测的国内外研究现状，分析了几种常用的谐波检测方法。在此基础上，对离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）在电网谐波检测中的应用进行了研究，分析了用快速傅里叶变换进行谐波检测的基本原理。 由于采样不同步时，应用快速傅里叶变换进行谐波检测，容易产生频谱泄露和栅栏效应，为了解决上述问题，论文研究了一种基于Blackman-Harris窗的加窗插值FFT算法，并利用MATLAB进行了仿真，仿真结果表明采用该算法可以有效地解决频谱泄露和栅栏效应的问题。 由于电网环境的复杂性，为了能够实时地了解电网中的谐波成分，设计了一种以TMS320F2812为主控制器的电网谐波检测系统，设计并实现了电压电流信号调理电路、过零检测电路和DSP的相关外围电路，并对所设计的电路制作了电路板，进行了调试，调试结果表明所设计的电路满足谐波检测的要求。 在硬件设计的基础上，论文设计了系统的软件模块，编写了数据采集模块、处理模块和通信模块的程序，并进行了相关的实验验证，，实验结果表明了所设计的检测系统可以实现谐波检测的功能。
[Abstract]:At present, the problem of power grid harmonics is concerned, because of the existence of a large number of harmonics, it has a serious impact on the power quality. Therefore, in order to reduce and eliminate the harm caused by harmonics, it is of great significance to detect and study harmonics in real time. This paper first introduces the related knowledge of harmonics and the research status of harmonic detection at home and abroad, and analyzes several commonly used harmonic detection methods. On this basis, the application of discrete Fourier transform (DFT) and Fast Fourier transform (FFT) in harmonic detection of power network is studied, and the basic principle of harmonic detection using FFT is analyzed. In order to solve the above problems, a windowed interpolating FFT algorithm based on Blackman-Harris window is studied in this paper. The simulation results with MATLAB show that the proposed algorithm can effectively solve the problems of spectrum leakage and fence effect. Because of the complexity of the power network environment, in order to understand the harmonic components in the power network in real time, a harmonic detection system with TMS320F2812 as the main controller is designed, and the voltage and current signal conditioning circuit is designed and implemented. The circuit board is designed and debugged. The debugging results show that the designed circuit meets the requirements of harmonic detection. On the basis of hardware design, the paper designs the software module of the system, compiles the program of data acquisition module, processing module and communication module, and carries on the related experiment verification. The experimental results show that the designed detection system can realize the function of harmonic detection.
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM935

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本文编号：1963755