近年来随着电力电子装置日益广泛的应用,电网中的谐波污染也越来越严重。谐波严重影响了电能质量,并对设备的正常运行造成了有害影响。谐波治理势在必行,而首要解决的问题就是谐波检测和分析。 采用快速傅立叶变换(FFT)进行电力系统谐波分析时很难做到同步采样和整数周期截断,由此造成的频谱泄漏将影响到谐波分析的结果。通过加窗以及采用插值修正算法可以改善计算谐波频率、相位和幅值的准确度。本文利用多项式逼近方法获得了频率和幅值修正的计算公式。这些改进能够进一步降低泄漏和噪声干扰,提高谐波分析的准确性。 近年来随着数字信号处理(DSP)技术的发展,人们越来越倾向于采用DSP这种高速微处理器来实现谐波检测和控制。与传统模拟技术相比,数字控制无需外部独立的乘法器,这样既可简化设计,消除模拟电路固有的温漂和易受环境干扰的问题,又能提高控制精度,易实现先进的控制,且可降低电路成本,易维护升级,实现大规模生产。 本文将DSP引入了有源电力滤波器进行谐波检测。系统采用了TI公司的DSP芯片TMS320F240作为核心控制器,其内部集成了A/D转换器、通用定时器、比较单元、PWM电路、捕获单元等,简化了电路设计,提高了可靠性。 最后,通过整个系统在MATLAB中的仿真验证,仿真波形表明:本文提出的改进FFT算法是有效可行的,DSP控制器的引入解决了谐波检测的实时性和快速性,实现了高次谐波以及暂态谐波的准确检测。