电力系统谐波测量算法

《电力系统谐波测量算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、Abstract摘要随着电力电子装置在电力系统中的大量应用，电能质量问题也日益突出。大量精密自动化装置对电能质量问题非常敏感，它们因电能质量问题而出现严重事故，造成巨大损失，如何提高电能质量，确保用电设备安全稳定运行也逐渐受到国内外广泛关注。本文首先对电力系统谐波测量算法快速傅里叶变换(FFT)进行分析研究，提出了基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT修正算法。由于Blackman-harris窗函数的频谱泄漏影响小，使用加Blackman-harris窗插值FFT算法计算电力系统谐波

2、时，计算精度要高于加汉宁窗插值FFT算法，但其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂，直接计算运算量很大，影响了它的应用。为了减小加Blackman-harris窗插值FFT算法的运算量，提出了利用三次样条函数逼近其频率修正系数的七次多项式和复振幅的修正函数，采用三次样条插值函数的有效形式计算频率修正系数和复振幅的修正系数，给出了快速计算公式。这些公式简单，计算量小，程序实现方便，实时性好，可以大幅度提高加Blackman-harris窗插值FFT算法的计算速度，且在分段处连续，分段处的计算值为精确值

3、。并对算法进行了仿真验证。在研究算法的基础上开发了一种基于浮点DSP(数字信号处理器)TMS320C32为处理芯片的电力谐波在线监测装置，利用DSP芯片强大的计算功能进行谐波在线监测，为改善电能质量提供准确的依据。为了满足实时性的要求，在软件上采用了高效的复序列FFT算法来分析谐波，为了降低非同步采样带来的误差，研究了基于Blackman-harris窗的加窗插值修正算法，并通过三次样条函数多项式逼近函数，求出了简洁的修正多项式。实现了谐波的精确测量。以TMS320C3232位浮点DSP为核心，设计了本装置的

4、硬件系统结构，对C语言进行了深入学习，并在算法研究的基础上，设计了系统的计算分析软件部分，给出了详细的程序流程图。关键词谐波测量，三次样条函数，Blackman-harris窗，插值FFT算法，浮点DSP57AbstractAbstractTheproblemofpowerqualitygetsprominentaslotsofelectricandelectronicdeviceshavegotwidelyapplication.Manyadvancedequipmentsaresensitivetopow

5、erquality.Greatlossesattributingtolow-gradepowerqualityhappenattimes.Howtoimprovepowerqualityandinsurethesesensitiveelectronicequipment’sreliableoperationhasattractedgreatattentionsofspecialistfromhomeandabroad.Inthispaper,themeasurementalgorithmsofpowersys

6、temharmonicsareanalyzedandstudiedfirst.AndtheBlackman-harriswindowinterpolatedFFTalgorithmbasedoncubicsplinefunctionareproposed.AsBlackman-harriswindowhassmallinfluenceoffrequencyspectrumleakage,whentheuseofBlackman-harriswindowinterpolatedFFTalgorithmcalcu

7、latingpowersystemharmonics,thecomputationprecisionishigherthantheHanningwindowinterpolatedFFTalgorithm,Butthecorrectionformulaforfrequencyandcomplexamplitudeistoocomplicated,andithaslargeamountofcomputation.Thereforeithasverylimitedapplication.Inordertoredu

8、cethecomputationalcomplexityfortheBlackman-harriswindowinterpolatedFFTalgorithm,cubicsplinefunctionisadoptedtoapproachtheseventhmultinomialforfrequencycorrectionandthefunctionforcomplexamplitudecorrect