学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于小波变换的嵌入式电力谐波检测系统的研究

作　者: 刘俊杰
导　师: 龙军
学　校: 广西大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力谐波 小波变换 频率混叠 嵌入式系统
分类号: TM935
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 69次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着非线性负荷的大量增加,电力系统中谐波成分日益复杂,严重威胁了系统及用电设备的安全运行,严重时会损坏设备,甚至引起事故,所以研制电力谐波检测系统,对于有效抑制谐波是很有意义的。本文讨论了电网谐波的产生机理,研究了几种常见的谐波分析方法,通过它们的特性及优缺点的对比,确定了本文采用的谐波分析方法—小波分析。论文接着探讨了小波函数的性质及小波变换的基本原理,着重分析了离散小波混叠的物理本质,深入研究了采用添加奇抽取环节的方法来抑制离散小波的频率混叠现象,并通过MATLAB软件仿真表明本文采用的添加奇抽取环节的离散小波算法既能精确分析信号的局部特征,也可有效消除谐波检测中的小波混叠现象,提高谐波分析的精度。在此算法的基础上,本文结合软硬件抗干扰措施,搭建了一个基于LPC2478微处理器的电力谐波检测系统,通过同步采样的方法将电网数据输入系统,在处理器中完成添加奇抽取的小波分析,实现对电网三相电压、电流的谐波检测与分析。文中重点研究了电力谐波检测系统的功能需求,分析了系统的工作原理,设计了系统的各模块电路,在LPC2478微处理器上成功移植了μC/OS-Ⅱ操作系统,并运用C语言完成了包括主程序、谐波检测程序、通讯程序等设备驱动程序及应用程序的编写。最后测试了嵌入式电力谐波检测系统的整体性能,验证了本文所设计的集嵌入式控制、高效数据采集、网络通信于一体,并能提供友好的人机互动界面的电力谐波检测系统能准确、可靠的检测分析电网谐波。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 电力谐波的概念及限制标准  11-12
  1.2 谐波源  12-13
  1.3 电力谐波的主要危害  13-14
  1.4 电力谐波检测研究的意义  14
  1.5 谐波检测技术的研究现状  14-15
  1.6 本文主要工作  15-17
第二章 电力谐波分析的理论基础  17-22
  2.1 电力谐波分析方法  17-20
    2.1.1 傅立叶变换  17-18
    2.1.2 短时傅立叶变换  18-19
    2.1.3 Prony算法  19
    2.1.4 Pisarenko算法  19
    2.1.5 小波变换  19-20
  2.2 各类谐波分析方法对比  20-21
  2.3 小结  21-22
第三章 电力谐波分析中的小波变换理论  22-33
  3.1 引言  22
  3.2 小波变换(WT)的数学基础  22-25
    3.2.1 连续小波变换  22-23
    3.2.2 离散小波变换  23
    3.2.3 Mallat算法  23-25
  3.3 小波函数  25-26
    3.3.1 常用小波函数  25
    3.3.2 小波基函数的选取  25-26
  3.4 分解层数的确定  26
  3.5 小波变换中的混叠现象  26-32
    3.5.1 混叠现象产生的影响  26
    3.5.2 混叠现象的Z域分析  26-28
    3.5.3 添加奇抽取抗混支路的算法研究  28-29
    3.5.4 应用分析  29-32
  3.6 小结  32-33
第四章 嵌入式系统  33-40
  4.1 嵌入式系统的介绍  33-35
    4.1.1 嵌入式系统的定义  33
    4.1.2 嵌入式系统的构成  33-34
    4.1.3 嵌入式系统的特性  34-35
  4.2 ARM微处理器  35-37
    4.2.1 概述  35-36
    4.2.2 LPC2478微处理器  36-37
  4.3 μC/OS-Ⅱ操作系统  37
  4.4 嵌入式系统开发流程  37-38
  4.5 嵌入式系统设计原则及其扩展性  38-39
  4.6 小结  39-40
第五章 电力谐波检测系统的硬件设计  40-54
  5.1 引言  40
  5.2 基于小波变换的嵌入式电力谐波检测系统硬件设计方案  40-41
  5.3 各模块的硬件设计  41-53
    5.3.1 信号调理模块  41-42
    5.3.2 滤波器模块  42-43
    5.3.3 过零检测电路  43
    5.3.4 倍频锁相模块  43-45
    5.3.5 A/D转换模块  45-46
    5.3.6 电平转换电路  46-48
    5.3.7 电源模块  48
    5.3.8 复位模块  48-49
    5.3.9 时钟电路  49
    5.3.10 存储模块  49-50
    5.3.11 JTAG接口电路  50-51
    5.3.12 串口通信电路  51
    5.3.13 I~2C接口电路  51-52
    5.3.14 液晶显示电路  52
    5.3.15 按键电路  52-53
  5.4 硬件抗干扰措施  53
  5.5 小结  53-54
第六章 电力谐波检测系统的软件设计  54-66
  6.1 软件框架  54
  6.2 ARM开发环境  54-55
  6.3 在LPC2478上移植μC/OS-Ⅱ嵌入式系统  55-57
  6.4 电力谐波检测系统软件任务的总体流程  57-58
  6.5 电力谐波检测系统具体程序设计  58-65
    6.5.1 μC/OS-Ⅱ操作系统的启动程序  58
    6.5.2 划分用户任务  58
    6.5.3 设置任务的优先级  58-59
    6.5.4 各模块的程序设计  59-65
  6.6 软件抗干扰措施  65
  6.7 小结  65-66
第七章 系统性能测试  66-75
  7.1 谐波突变测试  66-68
  7.2 电压聚升测试  68-71
  7.3 电压中断测试  71-74
  7.4 系统稳定性分析  74
  7.5 小结  74-75
第八章 总结和展望  75-77
  8.1 总结  75-76
  8.2 展望  76-77
参考文献  77-83
致谢  83-84
攻读学位期间发表的论文与研究成果  84

相似论文

  1. 汽车的电动助力转向系统,U463.4
  2. 基于TMS320C6713的SPIHT图像压缩算法研究及实现,TP391.41
  3. 图像的稀疏表示及编码模型研究,TP391.41
  4. 基于ARM9的Windows CE系统移植,TP316.7
  5. 唇读中的特征提取、选择与融合,TP391.41
  6. 基于嵌入式图像处理单元的运动目标跟踪系统研究,TP391.41
  7. 面向嵌入式超声检测系统的图形接口设计与应用,TP274.53
  8. 多线阵CCD视觉测量系统的数据采集与处理,TP274.2
  9. LXI-VXI适配器研制,TP274
  10. 高性能恒温晶体振荡器温度控制系统的研究,TN752
  11. 羊绒与羊毛纤维鉴别系统的研究,TS101.921
  12. 嵌入式中医经脉理疗仪的研究,R197.39
  13. 基于windows xp嵌入式系统的心电检测分析仪,R197.39
  14. 感觉刺激诱发脑电特征研究,R318.0
  15. 网络传输中的ROI图像编码算法研究,TN919.81
  16. 基于嵌入式系统钻孔成像装置的研究,P634.3
  17. 导心轨道模拟的研究与改进,O53
  18. 小波变换在桥梁变形监测数据处理中的应用,TP274
  19. 基于轮廓波变换的数字图像水印方法研究,TP309.7
  20. IPsec VPN嵌入式硬件防火墙加密卡的应用研究,TP393.08
  21. 基于多尺度分析的图像融合算法研究,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气测量技术及仪器 > 频率、波形参数的测量及仪表
© 2012 www.xueweilunwen.com