基于FPGA的電力系統(tǒng)諧波分析儀的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、諧波屬于電能質(zhì)量的一個(gè)重要分支，論文首先從電能質(zhì)量問題出發(fā)，對電能質(zhì)量的有關(guān)理論和指標(biāo)進(jìn)行了論述和分析，著重闡述了諧波這個(gè)電能質(zhì)量的重要問題。
　　 然后，通過對目前市場上已有的電力系統(tǒng)諧波測量裝置的特點(diǎn)進(jìn)行分析和總結(jié)，并根據(jù)諧波測量方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，同時(shí)結(jié)合市場應(yīng)用，論文提出了一種基于嵌入式的FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）的電力系統(tǒng)諧波在線測量裝置，利用嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的高穩(wěn)定性和可靠性為電力諧波裝置

2、提供非常關(guān)鍵的技術(shù)；利用FPGA豐富的片上資源，如：片上存儲(chǔ)單元，內(nèi)嵌硬件乘法器、加法器等，能夠很方便的實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算。同時(shí)，F(xiàn)PGA具有強(qiáng)大的并行處理能力，具有很強(qiáng)的數(shù)字信號(hào)處理能力，這些為電網(wǎng)諧波的監(jiān)測和電能質(zhì)量的改善提供了準(zhǔn)確的依據(jù)。
　　 其次，介紹了裝置的硬件框架和具體實(shí)現(xiàn)方案。利用Altera公司的CycloneⅡ系列芯片中的EP2C35F672C6作為系統(tǒng)的中央處理器，以嵌入式操作μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)為管理平臺(tái)，對系統(tǒng)

3、要實(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能進(jìn)行模塊化，包括信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通訊等模塊電路，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)諧波參數(shù)的實(shí)時(shí)測量。
　　 接著，為滿足精度的要求，在軟件上采用了高效的快速傅立葉變換(FFT)算法來分析諧波。重點(diǎn)介紹了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的基本內(nèi)容，詳細(xì)敘述了其內(nèi)核向NiosⅡ的移植過程。利用實(shí)時(shí)內(nèi)核μC/OS-Ⅱ與系統(tǒng)任務(wù)的結(jié)合方式，不但可以對電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線諧波分析，而且可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)傳