基于DSP的電力信息采集終端的研究.pdf

1、隨著非線性負(fù)載以及各類波動性、沖擊性設(shè)備的廣泛投入，使電網(wǎng)出現(xiàn)了大量諧波，嚴(yán)重影響了電能質(zhì)量以及電力用戶的正常用電。因此，實現(xiàn)具有高精度諧波檢測功能的電力信息采集終端是具有重要意義的,本文所設(shè)計的電力信息采集終端采用一種改進算法計算諧波參數(shù)，從而提高諧波檢測的精度。然后將檢測到的諧波參數(shù)和其余電能質(zhì)量參數(shù)通過數(shù)據(jù)通信的方式顯示在上位機界面上，保存和分析監(jiān)測到的信息數(shù)據(jù)，為進一步改善電能質(zhì)量提供依據(jù)。
　　首先，針對非同步采樣下的穩(wěn)

2、態(tài)諧波，用傅里葉變換法檢測諧波時會出現(xiàn)頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)現(xiàn)象，影響諧波檢測的精度。傳統(tǒng)加窗插值FFT算法通過加窗函數(shù)和插值運算提高了檢測精度，但是仍有較大的誤差。本文針對柵欄效應(yīng)提出一種基于頻域伸縮的改進DFT算法，通過對頻譜的適當(dāng)伸縮，使要觀察的頻譜恰好出現(xiàn)在離散譜線上，減小了柵欄效應(yīng)，提高了檢測精度，同時避免了插值運算帶來的計算量。深入分析改進DFT算法和傳統(tǒng)加窗插值FFT算法，并對算法的計算過程進行詳細(xì)推導(dǎo)。
　　其次，選定

3、TMS320F2812作為核心處理器，完成采集終端硬件和軟件的設(shè)計。將基于頻域伸縮的改進DFT算法和加窗插值FFT算法進行仿真測試，分析計算結(jié)果的誤差，比較兩種算法的優(yōu)缺點，最終得出改進DFT算法略優(yōu)于加窗插值FFT算法的結(jié)論。因此，選擇改進DFT算法作為DSP中的諧波檢測算法。同時，在DSP中編程實現(xiàn)其余電能質(zhì)量參數(shù)的計算，包括有效值、有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)，以及諧波含量、諧波畸變率和三相不平衡度，完成基于DSP的電力