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电能质量监测系统信号处理算法设计与实现

作　者: 金哲准
导　师: 张振川
学　校: 东北大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 电能质量 加窗插值算法 滑窗迭代DFT算法 DSP处理器 ARM处理器
分类号: TN911.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 41次
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内容摘要


随着国民经济的飞快发展,电能质量问题越来越成为现在电力行业所关注的一个热点问题。大量具有非线性、冲击性的电气设备广泛投入到电力系统以及日常生活中,导致电能污染日趋严重,电能质量问题日益突出。因此电能质量的监测与分析具有重要的社会意义,开发性能优良的电能质量监测系统对于保证电力系统安全运行及提高电能质量会起到重要的作用。本课题以《220-500kV电力系统故障动态记录技术准则》为基础开发电能质量监测系统。本文中首先介绍了国内外在电能质量监测领域的发展情况,较为全面地阐述了电能质量问题的现象以及产主根源。文中还重点研究了加窗插值算法、滑窗迭代DFT算法等各种电能质量的数字测量算法,从而为进一步改善电能质量提供很好的测量数据。为了满足实时性和精度的要求,软件上采用了高效的FFT算法分析谐波,使用汉宁窗的加窗插值算法降低了非同步采样引起的电压电流幅值和频率误差。设计采用了DSP+ARM结构,实现实时电压、电流、功率等基本电参量的测量,还具备谐波等电能质量参数的实时分析功能和通信功能。设计中充分发挥浮点处理器TMS320C33芯片的强大计算功能,保证了在线监测的实时性,并通过STR710 ARM处理器丰富的外设和增强I/O功能实现了多种网络功能。软件系统采用C语言和汇编语言结合的方式在CC平台上编写,保证了算法的精度和实时性。论文中所编程的主要软件包括采样模块、加窗插值FFT模块、DMA模块等几部分,最后利用MATLAB, CC软件平台上进行了仿真,验证了算法和程序的正确性。

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信理论 > 信号处理
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