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近年来,随着现代工业的迅速发展,电力电子器件的应用日益广泛,随之带来的谐波污染也越来越严重,已经严重的影响到了电能质量,而且对各种用电设备的正常运行带来了消极影响。因此,对电网的谐波进行有效的治理,具有明显的社会和经济效益,谐波检测是实现谐波治理的前提条件。本课题就电力系统中谐波电流检测方法进行了研究。
首先,介绍了电能谐波的定义及测量指标,系统地分析了小波变换的原理、小波分析的实现方法、瞬时无功功率理论,在此基础上研究了基于瞬时无功功率理论的小波变化谐波检测方法,该方法具有良好的检测谐波和无功电流的能力,而且该检测算法具有较好的快速性和实时性。
其次,设计了基于DSP的谐波检测硬件系统,采用了TI公司的定点处理器TMS320F2812DSP作为数据处理核心和八通道24位ADS1278作为数据转换单元,具有很高的实时运算能力,提高了系统采样的速度和测量精度;此设计实现了多路电力信号的同步采样和快速转换,具有很好的实时性。硬件电路设计上采用了锁相环倍频技术,可实现每周期128点的同步采样,A/D和DSP之间的通信采用DSP的多通道缓冲串口McBSP;为了优化系统性能和功能扩展,设计了液晶显示模块,以及外部通信单元,提高了其效率。
最后,完成软件设计,采用集成开发环境CCS完成编辑、编译链接、调试和数据分析等工作,给出了各模块的程序流程,实现了各个功能模块的调试运行。在CCS中采用对卷积抽样算法实现了小波变换并对DSP系统程序进行了仿真和调试,从结果可以看出,新型的电能谐波参数检测系统,其数据处理功能强、精度高、实时性好,具有很强实际使用价值。