基于FFT的电网谐波检测方法的研究

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1、西安科技大学硕士学位论文基于FFT的电网谐波检测方法的研究姓名：杨富康申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：杨世兴20090429专业：检测技术与自动化装置。．，硕士生：杨富康(签名)盘童盘指导教师：杨世兴(签名)盔蔓垂兰摘要谐波测量作为研究谐波问题的出发点，成为人们研究谐波首要面对的课题。基于傅里叶变换的谐波测量得到广泛的应用，然而这种方法要求整周期同步采样，否则会产生频谱泄漏和栅栏效应。针对以上问题，本文在研究分析的基础上，提出一种改进的同步采样法——变频采样法。造成频谱泄露的原因是采样频率和实际信号频率不一致，基于此原

2、因本文提出了实时改变采样频率实现同步采样的方法。这种方法是采样点数固定不变，采样频率通过测量电网的实际频率得到，这样产生的同步偏差将小于固定间隔采样引起的同步偏差。该采样法的关键是要根据所测数据准确计算电网实际频率，同时本文给出一种实时计算电网频率的方法。接着用matlab对实时计算电网频率算法进行了仿真，结果表明这种方法能快速、准确得到信号的频率。同时还对变频采样法在频率波动的情况下进行了仿真，结果表明该算法通过实际电网的频率进行采样，能大大减少同步误差，改善采样效果。对通过增加采样点减少栅栏效应进行了探讨。最后设计了一种基于TMS320

3、LF2407和ADS8364的电网谐波检测系统，给出了系统的总体设计、硬件设计和软件设计，并在上位机上实现了谐波检测算法在的具体应用。关键词：谐波检测；FFT；同步采样研究类型：应用研究Subject：TheResearchofHarmonicDetectionMethodsInGirdbasedonFFTSpeciality：DetectionTechnologyandAutomationEquipmentName：YangFukangInstructor：YangShixingABSTRACT(Signature)(Signature)

4、Asthestartingpointofresearchharmonicquestion，harmonicmeasurementbecomesfirstsubjectonstudyharmonics．TheharmonicsmeaswementbasedonFourierTransforrnhasbeenusedwidely,butitmayappearthedeviation(samplingsynchronousdeviation)becauseofthefluctuationofsignalfrequency．Thedeviation

5、willleadtospectralleakageandpicketfenceeffectwhichwilldegradetheaccuracyofharmonicsdetermination．Totheabovequestion，thenewSynch-sampling—f-requencyadjustmentsamplingmemod——jsproposedonthebasisofthestudy．Thismethodisthesamplingfrequencynolongerafixed，butitcalculatedbytherea

6、lfrequencyofpowergdd．ThekeyprobleminthenewACsamplingmethodistheprecisemeasurementofthesignalfrequency．Soitintroducesasimple、reliablewaywhichCanbeusedinreal-timeconditionstocalculatethesignalfrequency．Thenthereal—timecalculatesignalfrequencyalgorithmssolved、Ⅳitllmatlab．Ther

7、esultsshowedthatmethodCanquicklytoMeasureaccuratelythesignalfrequency．second，thefrequencyadjustmentsamplingmethodissolvedwithmatlabwhenthefrequencyofelectricnetworkflutters．TheresultsshowedthatfrequencyadjustmentsamplingmethodCanreducethesynchronousdeviation，andimprovesamp

8、lingeffect．Finally,ahighperformanceelectricharmonicmonitoringdeviceisintroducedwhichisbas