电力谐波检测算法研究与FPGA实现

发布时间：2025-04-15 02:29

　　电力系统谐波分析研究已有多年历史。随着非线性负载的大量投入、新能源技术的快速发展,电压、电流波形普遍出现畸变现象,谐波、间谐波等电能质量问题日益严重,由谐波、间谐波引起的各类故障和事故时常发生,直接影响电力系统的安全稳定运行。准确并快速地掌握电力系统谐波含量(基础频率、谐波频率成分的幅值和相角)是研究谐波问题的出发点,也是谐波治理的主要依据。为了提高电能质量,维护电力系统安全稳定运行,应对谐波与间谐波成分进行高精度的检测和分析,以确切掌握电力系统中谐波的实际状况。本文分析了目前典型的电力谐波检测方法、FPGA的硬件加速原理和Xilinx All Programmable Zynq-7000 SoC器件的ARM+FPGA体系结构,重点研究了改进与扩充的Prony谐波分析方法和FFT谐波分析方法。其中加窗插值FFT算法因其便于嵌入式系统实现而被广泛应用于电力系统谐波检测,可改善因非同步采样和非整周期截断造成的频谱泄漏与栅栏效应,提高FFT分析的精确度。针对目前常用的加窗插值算法存在的不足,在分析五项最大旁瓣衰减(Maximum-Sidelobe-Decay,MSD)窗频谱特性的基础上,提出一...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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图1-1模拟并行滤波谐波测量原理图

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图2-2频率混叠现象

序列的DFT变换。而按频率抽取的基-2FFT算法是将输出序列X(k)（同样按其索引号k的奇偶分解为越来越短的序列。需要强调的是，FFT是DFT的特殊算法之一，不是一种新的变换，它的，且要求信号的采样点数为2n（n为整数）。FFT加速了DFT的运算，减少使....

本文编号：4039928