适用于数字化变电站的电能质量检测算法的研究

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1、华北电力大学(北京)硕士学位论文适用于数字化变电站的电能质量检测算法的研究姓名：段义隆申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：肖湘宁201106华北电力大学硕十学位论文摘要随着变电站向数字化和智能化的不断发展，新环境下电能质量监测设备的功能和结构也随之发生了很大的改变，而这种变化对电能质量检测算法也产生了影响。为了解决这些变化给算法带来的一系列问题，本文从谐波快速算法、频率检测算法和电压、电流等有效值检测算法三个方面进行了研究并提出了改进算法。数字化变电站采样方式的改变使10周波数据的点数变为了固定的2000点。由于点数的变化，无论是最常用的基2．FFT算法还是其他因子的FFT算法

2、，都存在着采样点不匹配或计算效率低的问题，给谐波分析的实际应用带来问题。为了解决这个问题，本文分析了离散傅立叶算法、插值法、混合基算法、素因子算法、Winograd和实数序列FFT算法的特点，然后基于这些算法提出了能快速计算2000个采样点的组合FFT算法，并结合实际工程，在C6000系列DSP上实现了该谐波检测的组合FFT算法。仿真结果和DsP实测结果表明，该算法在精度和速度上都优于其他快速算法，是数字化变电站环境下理想的谐波检测算法。为了提高组合FFT算法在C6000系列DSP上的运行效率，本文建立了精度验证仿真平台，对浮点和定点数据表示方式下的组合FFT计算结果进行精度对比，并

3、提出了针对组合FFT的分步数据表示方法，该方法能够在保证精度的前提上实现组合FFT算法的高效运行。C6000系列的DSP的计算速度和代码的编写方法有直接关系。本文综合使用DSP的代码优化方法，从外部、流水线和代码这三个环节对组合FFT算法进行优化，实现了组合FFT算法在DSP上计算速度的大幅提升。针对软件测频算法，本文分析了已有软件测频算法的特点和在数字化变电站中使用存在的问题，提出了通过增加傅立叶测频算法计算窗口的长度的方法来消除相位误差的方法。经仿真验证，该方法能够有效提高频率偏移时检测结果的精确度。对于电压、电流等有效值检测算法，本文对已有均方根补偿算法进行了修正，对小数部分的

4、计算值进行了插值处理，解决了小数部分较小时，均方根值会出现较大误差的问题，保证计算结果精度的稳定。关键词：数字化变电站；电能质量检测；快速傅立叶算法；代码优化华北电力大学硕士学位论文AbstractWi也Ⅱlesub鲰ltioncontilluousdevelopmentofdigital甜1dintelligent，quali够moIlitoriI培equipmentfImctionands仃uCn鹏埘llbeahugech卸geiIl舱wenv拍衄e她锄1dtllisalS0ll乏daninlpaCttodetec廿onalgoriⅡmlforpo、Ⅳerquali够．Tosol

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