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諧波失真

諧波是指正常電流波形的一種失真，一般是由非線性負(fù)載發(fā)射的。諧波失真（HD）指的是目標(biāo)諧波（二階、三階）等的均方根（RMS）值與信號電平均方根值的比值[1]。諧波失真是由于系統(tǒng)不是完全線性造成的。在音頻應(yīng)用中，通常表示為一個(gè)百分比，在通信應(yīng)用中，則通常表示為dB。其測量方式是，將一個(gè)頻譜純凈的正弦波應(yīng)用于一個(gè)放大器，并用一個(gè)頻譜分析儀觀察放大器的輸出。

基于ADE7878芯片的諧波電能表的設(shè)計(jì)與校表流程

基于ADE7878芯片的諧波電能表的設(shè)計(jì)與校表流程:本文主要介紹了ADI公司最新推出的三相高精度多功能電能計(jì)量芯片ADE7878，以及其在諧波計(jì)量中的應(yīng)用，重點(diǎn)闡述了ADE7878的功能特點(diǎn)，典型電路

標(biāo)簽： 7878 ADE 芯片電能表

上傳時(shí)間： 2013-07-29

上傳用戶：釣鰲牧馬
基于FPGA的電力系統(tǒng)諧波檢測

電力系統(tǒng)自誕生以來，就孿生了電力系統(tǒng)諧波，隨著電子裝置的廣泛應(yīng)用，諧波問題變得日益嚴(yán)重，電力諧波已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的公害。諧波檢測是諧波研究中的一個(gè)重要的分支，是解決其他相關(guān)諧波問題的基礎(chǔ)，因此進(jìn)行諧波檢測的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本論文主要是從諧波檢測理論和實(shí)現(xiàn)方法上探討了高精度、高實(shí)時(shí)性諧波檢測數(shù)字系統(tǒng)的相關(guān)問題。論文中闡述了電力系統(tǒng)諧波的相關(guān)概念和產(chǎn)生原理，并分析了電力諧波的特點(diǎn)。在檢測理論上，本文采用FFT理論來計(jì)算諧波含量，研究了Radix-2FFT在諧波檢測中的應(yīng)用，描述了FFT分析過程中的頻譜泄漏現(xiàn)象，并從理論上研究了頻譜泄漏的根源。為了解決頻譜泄漏問題，本文提出了采用鎖相倍頻技術(shù)方法，跟蹤電力系統(tǒng)工頻頻率變化，從而有效減少頻譜泄漏。在諧波檢測中，F(xiàn)FT運(yùn)算量很大、對速度和精度要求苛刻，本文探討了應(yīng)用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT信號處理的方法。

標(biāo)簽： FPGA 電力系統(tǒng) 諧波檢測

上傳時(shí)間： 2013-06-17

上傳用戶：gxf2016
基于ARMLinux的電力諧波檢測算法實(shí)現(xiàn)

諧波帶來的影響已經(jīng)嚴(yán)重危及到電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。解決諧波污染的關(guān)鍵在于精確實(shí)時(shí)地確定諧波的成分、幅值和相位等因素。而今普通工業(yè)控制計(jì)算機(jī)已越來越不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的高效性、高實(shí)時(shí)性、高穩(wěn)定運(yùn)行性和高可靠性等要求，給諧波的測量帶來誤差，因而開發(fā)新一代基于ARM平臺和嵌入式Linux系統(tǒng)的電力諧波檢測裝置來滿足這些要求顯得很重要。同時(shí)，友好的圖形界面也已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問題。電力諧波檢測裝置的圖形用戶系統(tǒng)更是存在著進(jìn)程獨(dú)立、網(wǎng)絡(luò)通信能力、跨平臺等特殊需求。在眾多的圖形用戶界面軟件中，因QT/Embedded具有跨平臺、面向?qū)ο蟆⒛茉O(shè)計(jì)精美的人機(jī)界面等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)便選取QT/Embedded作為支撐平臺，并解決了QT/Embedded跨平臺移植和中文化等問題。因頻譜泄露和柵欄效應(yīng)以及系統(tǒng)基本頻率的波動(dòng)，普通的FFT算法不能準(zhǔn)確測量諧波和間諧波成份。為了提高測量精度，本文先用頻域插值法確定系統(tǒng)的基本頻率，以及插值多項(xiàng)式方法重構(gòu)時(shí)域采樣信號，接下來用FFT計(jì)算整數(shù)次諧波成份，以及頻域插值方法計(jì)算間諧波成份。系統(tǒng)選用長沙科瑞捷機(jī)電有限公司提供的基于ARM處理器的SAM7430模塊，在此基礎(chǔ)上開發(fā)諧波檢測軟件，包括數(shù)據(jù)采集、FFT分析以及界面顯示程序。經(jīng)初步調(diào)試系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠，具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。

標(biāo)簽： ARMLinux 電力諧波檢測算法

上傳時(shí)間： 2013-08-02

上傳用戶：lijinchuan
基于ARM的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)的研究

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重，極大地危害了電力設(shè)備的安全運(yùn)行。電網(wǎng)中的諧波成份非常復(fù)雜，因此諧波的檢測分析，是消除或降低諧波污染的前提。通過大量資料的收集、閱讀及相關(guān)技術(shù)的研究，本文分析了嵌入式系統(tǒng)在電力系統(tǒng)測控中的應(yīng)用優(yōu)勢，設(shè)計(jì)了以ARM7TDMI內(nèi)核處理器LPC2214為核心的電網(wǎng)諧波檢測分析系統(tǒng)。系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)三相電壓、電流的諧波檢測與分析，包括電量數(shù)據(jù)采集和諧波分析兩個(gè)部分。詳細(xì)分析了諧波檢測分析系統(tǒng)的工作原理，明確了系統(tǒng)功能需求，對系統(tǒng)各模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過多路同步采集將電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，在處理器中完成數(shù)據(jù)倒序處理和快速傅立葉變換等相關(guān)的運(yùn)算處理工作，可以得到各次諧波含量。通過文中設(shè)計(jì)的硬件同步電路，可以準(zhǔn)確獲得電網(wǎng)信號三相電壓與電流周期，通過同步采樣的方法，消除或減小因快速傅立葉變換存在的頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)的誤差。結(jié)合諧波檢測分析的需求與FFT算法的特點(diǎn)，為了減小響應(yīng)時(shí)間，提高運(yùn)算速度，采用了實(shí)序列快速傅立葉變換對數(shù)據(jù)的整合運(yùn)算，即通過一次快速傅立葉變換運(yùn)算，完成各相電流與電壓兩組數(shù)據(jù)從時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換，并分析得到頻域幅值和時(shí)域幅值之間的線性關(guān)系，避免了傅立葉反變換運(yùn)算，提高了運(yùn)算速度，實(shí)現(xiàn)諧波的準(zhǔn)確檢測。最后經(jīng)過樣機(jī)測試證明，本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)諧波檢測與分析系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、可靠的實(shí)現(xiàn)諧波含量的檢測與分析。

標(biāo)簽： ARM 電網(wǎng)諧波檢測分

上傳時(shí)間： 2013-07-10

上傳用戶：zfh920401
基于ARM的電壓諧波監(jiān)測及消諧裝置的研究

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴(yán)重，已成為電網(wǎng)中的“公害”。因此，對電網(wǎng)諧波進(jìn)行監(jiān)測與研究是限制、消除諧波危害的前提，也是保證供電系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及保證設(shè)備和人身安全的迫切需要。本文在分析了國內(nèi)外諧波檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，對電壓諧波監(jiān)測及消諧裝置進(jìn)行了整體研究及設(shè)計(jì)。選擇STR710作為核心處理器，以CS8900A以太網(wǎng)控制器和雙向可控硅等作為外圍芯片，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ARM7的電壓諧波監(jiān)測裝置，同時(shí)在IAREmbeddedWorkbenchforARMversion4.31環(huán)境下利用FFT算法實(shí)現(xiàn)了諧波監(jiān)測，最后對嵌入式以太網(wǎng)接口進(jìn)行了設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

標(biāo)簽： ARM 電壓諧波消諧裝置監(jiān)測

上傳時(shí)間： 2013-07-12

上傳用戶：tianjinfan
一種基于FPGA的新型諧波分析儀研究

隨著技術(shù)的飛速發(fā)展,電力電子裝置如變頻設(shè)備、變流設(shè)備等容量日益擴(kuò)大,數(shù)量日益增多,使得電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重,給電力系統(tǒng)和各類用電設(shè)備帶來危害,輕則增加能耗,縮短設(shè)備使用壽命,重則造成用電事故,影響安全生產(chǎn).電力系統(tǒng)中的諧波問題早在20世紀(jì)20年代就引起了人們的注意.近年來,產(chǎn)生諧波的設(shè)備類型及數(shù)量均已劇增,并將繼續(xù)增長,諧波造成的危害也日趨嚴(yán)重.該論文分析比較了傳統(tǒng)測量諧波裝置和基于FPGA的新型諧波測量儀器的特性.分析了基于FFT的諧波測量方法,綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、主要工藝發(fā)展及目前的應(yīng)用情況,并介紹了一種主流硬件描述語言Verilog HDL的語法及其具體應(yīng)用.分析了高速數(shù)字信號系統(tǒng)的信號完整性問題,提出了使用FPGA實(shí)現(xiàn)的整合處理器解決高速數(shù)字系統(tǒng)信號完整性問題的方法,并比較分析了各種主流的整合處理器解決方案的優(yōu)缺點(diǎn).分析了使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的優(yōu)缺點(diǎn),并在該系統(tǒng)軟件開發(fā)中成功移植應(yīng)用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)UCOSII,改造了該操作系統(tǒng)中內(nèi)存管理方式.研究了使用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT算法的優(yōu)缺點(diǎn),對比分析了主要硬件實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的性能和優(yōu)缺點(diǎn),提出了一種基于浮點(diǎn)數(shù)的FFT算法FPGA實(shí)現(xiàn)架構(gòu),詳細(xì)設(shè)計(jì)了基于浮點(diǎn)數(shù)的硬件乘法器和加法器.該設(shè)計(jì)架構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定,計(jì)算速度快捷.并通過實(shí)際仿真驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的正確性和優(yōu)越性.最終通過以上工作設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種新型的基于FPGA的諧波測量儀,該儀器的變送單元和采樣單元通過實(shí)際型式試驗(yàn)檢驗(yàn),符合設(shè)計(jì)要求.該儀器的FPGA單元通過系統(tǒng)仿真,符合設(shè)計(jì)要求.

標(biāo)簽： FPGA 諧波分析儀

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：diertiantang
諧波信號發(fā)生器的研究與設(shè)計(jì)

隨著頻率合成理論和高速大規(guī)模集成電路的發(fā)展，信號發(fā)生器作為一類重要的儀器，在通信、檢測、導(dǎo)航等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。特別是在高壓電力系統(tǒng)的檢測領(lǐng)域，常常需要模擬電網(wǎng)諧波的標(biāo)準(zhǔn)信號源對檢測設(shè)備的性能進(jìn)行校驗(yàn)，例如高壓電力線路的相位檢測，避雷器的性能檢測，用戶電能表的性能校驗(yàn)等。為此，本文圍繞一種新型的參數(shù)可調(diào)諧波信號發(fā)生器進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，課題得到了常州市科技攻關(guān)項(xiàng)目的資助。本文首先論述了頻率合成技術(shù)的發(fā)展，并將直接數(shù)字頻率合成技術(shù)與傳統(tǒng)的頻率合成技術(shù)進(jìn)行了比較。然后深入研究了DDS的工作原理和基本結(jié)構(gòu)，從頻域角度分析了理想?yún)?shù)和實(shí)際參數(shù)兩種情況下DDS的輸出頻譜。在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了引起輸出雜散的三個(gè)主要因素，并對DDS的雜散抑制方法進(jìn)行了仿真研究。最后對參數(shù)可調(diào)諧波信號發(fā)生器進(jìn)行了軟硬件設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，本文以Altera公司的FPGA芯片EPF10K70RC240-2為核心，利用開發(fā)工具M(jìn)AX+PLUSⅡ并結(jié)合硬件描述語言VHDL設(shè)計(jì)了一種頻率、相位、幅度、諧波比例可調(diào)的諧波信號發(fā)生器。詳細(xì)闡述了該信號發(fā)生器的體系結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了軟硬件的設(shè)計(jì)和具體電路的實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)的性能指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，且具有使用簡單、集成度高等特點(diǎn)。

標(biāo)簽： 諧波信號發(fā)生器

上傳時(shí)間： 2013-05-20

上傳用戶：qulele
基于FPGA的電力諧波分析儀的研究

隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)的非線性負(fù)荷日益增多，嚴(yán)重地污染了電網(wǎng)的環(huán)境，威脅著電網(wǎng)中的各種電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，不論從保證電力系統(tǒng)和供電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行或是從保證設(shè)備和人身的安全來看，對諧波污染造成的危害影響加以經(jīng)常監(jiān)測和限制都是極為迫切的。諧波測量是諧波治理的重要前提條件，也是分析解決諧波治理問題的基本問題。國內(nèi)外已有各種諧波檢測的研究，形成了多種諧波檢測方法，基于快速傅立葉變化的FFT是當(dāng)前諧波檢測中應(yīng)用最為廣泛的一種諧波檢測方法。特別是經(jīng)過技術(shù)補(bǔ)償后的FFT算法，在諧波檢測中具有更好的性能。但該方法在實(shí)現(xiàn)上主要是采用通用DSP器件(比如TI公司產(chǎn)品)，其實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，影響了檢測性能。隨著微電子技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，基于FPGA的數(shù)字信號處理具有高速、開發(fā)簡便、易于形成ASIC等優(yōu)勢而得到了廣泛的應(yīng)用。論文在分析諧波測量方法的基礎(chǔ)上，提出了基于FPGA實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)諧波測量系統(tǒng)。以嵌入式處理器NiosⅡ?yàn)楹诵模瑢?shí)現(xiàn)了電網(wǎng)諧波分析的周期圖功率譜分析方法。在整個(gè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，主要完成了基-28點(diǎn)、16點(diǎn)、32的FFT模塊、完成了求模運(yùn)算模塊以及輸出顯示模塊。通過比較仿真得到的方波、正弦信號的譜結(jié)構(gòu)與實(shí)際系統(tǒng)輸出的譜結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證了該實(shí)現(xiàn)方法的正確性。

標(biāo)簽： FPGA 電力諧波分析儀

上傳時(shí)間： 2013-06-30

上傳用戶：無聊來刷下
基于FPGA的電力系統(tǒng)諧波檢測方法

隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，電力電子裝置如變頻設(shè)備、變流設(shè)備等容量日益擴(kuò)大，數(shù)量日益增多。由于非線性器件的廣泛使用，使得電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重，給電力系統(tǒng)和各類用電設(shè)備帶來危害，輕則增加能耗，縮短設(shè)備使用壽命，重則造成用電事故，影響安全生產(chǎn)，電力諧波已經(jīng)成為電力系統(tǒng)的公害。除了傳統(tǒng)的濾波方法，例如，無源濾波、改變系統(tǒng)的拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)來抑制諧波外，人們已廣泛應(yīng)用有源濾波器(APF)來消除注入電網(wǎng)的諧波，而實(shí)現(xiàn)有源濾波策略的前提就是能夠?qū)崟r(shí)、精確地檢測出諧波電流。諧波檢測是諧波研究中的一個(gè)重要的分支，是解決其他相關(guān)諧波問題的基礎(chǔ)，因此進(jìn)行諧波檢測的研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。設(shè)計(jì)一種精度高、實(shí)時(shí)性好且適用范圍寬的諧波電流檢測方法是國內(nèi)外眾多學(xué)者致力研究的目標(biāo)。本文主要從諧波檢測理論和實(shí)現(xiàn)方法上探討了高精度、高實(shí)時(shí)性諧波檢測數(shù)字系統(tǒng)的相關(guān)問題。論文中闡述了電力系統(tǒng)諧波的相關(guān)概念和產(chǎn)生原理，并分析了電力諧波的特點(diǎn)，對國內(nèi)外各種諧波檢測方法進(jìn)行了分析和研究。在檢測理論上，本文采用FFT理論來計(jì)算諧波含量，研究了Radix-2 FFT在諧波檢測中的應(yīng)用，綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、工藝發(fā)展及目前的應(yīng)用情況，并介紹了一種主流硬件描述語言VHDL。最后以FPGA芯片XC2S200為硬件平臺，以ISE6.0為軟件平臺，利用VHDL語言描述的方式實(shí)現(xiàn)了512點(diǎn)16Bit的快速傅立葉變換系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真、綜合等工作。仿真結(jié)果表明其計(jì)算結(jié)果達(dá)到了一定的精度，運(yùn)行速度可以滿足一般實(shí)時(shí)信號處理的要求。

標(biāo)簽： FPGA 電力系統(tǒng) 檢測方法諧波

上傳時(shí)間： 2013-06-02

上傳用戶：moshushi0009
基于FPGA的諧波分析儀

隨著各種非線性電力電子設(shè)備的大量應(yīng)用，電網(wǎng)中的諧波污染日益嚴(yán)重。為了保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保證電氣設(shè)備和用電人員的安全，治理電磁環(huán)境污染、維護(hù)綠色環(huán)境，研究實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的電力諧波分析系統(tǒng)，對電網(wǎng)中的諧波進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、分析和監(jiān)控，都具有重要的理論和工程實(shí)際意義。目前實(shí)際應(yīng)用的電力諧波分析系統(tǒng)大多是以單片機(jī)為核心組成。單片機(jī)運(yùn)行速度慢，實(shí)時(shí)性較差，不能滿足實(shí)際應(yīng)用中對系統(tǒng)實(shí)時(shí)性越來越高的要求。另外，單片機(jī)的地址線和數(shù)據(jù)線位數(shù)較少，這使得由單片機(jī)構(gòu)成的電力諧波分析系統(tǒng)外圍電路龐大，系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性上都大打折扣。本文首先研究了電力諧波的產(chǎn)生，危害及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對電力諧波檢測中常用的各種算法進(jìn)行分析和比較；然后介紹了FPGA芯片的特性和SOPC系統(tǒng)的特點(diǎn)，并分析比較了傳統(tǒng)測量諧波裝置和基于FPGA的新型諧波測量儀器的特性。綜述了可編程元器件的發(fā)展過程、主要工藝發(fā)展及目前的應(yīng)用情況。然后，對整個(gè)諧波處理器系統(tǒng)的框架及結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，包括系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)分配，外圍硬件電路的結(jié)構(gòu)及軟件設(shè)計(jì)流程。其后，針對系統(tǒng)外圍硬件電路、FFTIP核設(shè)計(jì)和SOPC系統(tǒng)的組建，進(jìn)行詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用NiosⅡ處理器核和FFT運(yùn)算協(xié)處理器相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。FFT運(yùn)算用專門的FFT運(yùn)算協(xié)處理器核完成，使得系統(tǒng)克服的單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性差和速度慢的缺點(diǎn)。FFTIP核采用現(xiàn)在ASIC領(lǐng)域的一種主流硬件描述語言VHDL進(jìn)行編寫，采用順序的處理結(jié)構(gòu)和IEEE浮點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算，具有系統(tǒng)簡單、占用硬件資源少和高運(yùn)算精度的優(yōu)點(diǎn)。諧波分析儀系統(tǒng)組建采用SOPC系統(tǒng)。SOPC系統(tǒng)具有可對硬件剪裁和添加的特點(diǎn)，使得系統(tǒng)的更簡單，應(yīng)用面更廣，專用性更強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。最后，給出了對系統(tǒng)中各模塊進(jìn)行仿真及系統(tǒng)生成的結(jié)果。

標(biāo)簽： FPGA 諧波分析儀

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：cy_ewhat

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