本文選題：凱瑟窗 + 四譜線插值　； 參考：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：電能質(zhì)量一直都是人們關(guān)注的焦點(diǎn),每次硬件條件的發(fā)展或者是軟件算法的更新,都伴隨著人們對電能質(zhì)量檢測裝置的改進(jìn),因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對電子產(chǎn)品的依賴性越來越大,電子產(chǎn)品對電能質(zhì)量的敏感性較強(qiáng),隨之電能質(zhì)量的要求也越來越高,對多功能,精度和實(shí)時(shí)性高的電能質(zhì)量檢測裝置的需求也越來越大。本文首先對電能質(zhì)量諧波檢測方法和當(dāng)前電能質(zhì)量檢測裝置的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了研究,根據(jù)當(dāng)前使用快速傅里葉變換進(jìn)行諧波檢測時(shí),由于達(dá)不到整周期的定點(diǎn)采樣,會出現(xiàn)頻譜泄露和柵欄效應(yīng)等影響諧波檢測精度的問題,提出了采樣硬件鎖相同步電路,根據(jù)采樣信號頻率的波動(dòng),實(shí)時(shí)的進(jìn)行同步鎖存,觸發(fā)采樣,達(dá)到整周期定點(diǎn)采樣的效果。同時(shí)在諧波檢測算法上提出了基于凱瑟窗的四譜線插值FFT電力諧波分析算法,充分的利用了凱瑟窗函數(shù)能夠隨意改變主旁瓣之間的能量比重的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)在傳統(tǒng)二譜線與三譜線插值的基礎(chǔ)上提出了四譜線插值,進(jìn)一步提高了諧波計(jì)算的精度,并對基于凱瑟窗的四譜線插值算法進(jìn)行了仿真測試。在硬件平臺的設(shè)計(jì)上,本裝置采用了FPGA作為主控制芯片,外圍電路包括電壓互感器、電流互感器與濾波電路等組成的前置信號調(diào)理電路,模數(shù)采集轉(zhuǎn)換電路等。在片上FPGA來實(shí)現(xiàn)對AD采樣的控制,并對采集的數(shù)據(jù)利用片上ROM進(jìn)行加窗函數(shù)處理,利用FFT IP核進(jìn)行快速傅里葉變換。并在FPGA上嵌入Nios II處理器,進(jìn)行對數(shù)據(jù)的進(jìn)一步處理,最后通過以太網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行顯示,實(shí)現(xiàn)對電能質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程檢測的目的。論文最后對本系統(tǒng)裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,能夠?qū)崿F(xiàn)對電能質(zhì)量基本參數(shù)的高精度檢測的要求。
[Abstract]:Power quality has always been the focus of attention, every time the development of hardware conditions or software algorithm update, along with the improvement of power quality detection devices, because with the development of science and technology, People rely more and more on electronic products, electronic products are more sensitive to power quality, and the requirements of power quality are becoming higher and higher, and the demand for multi-functional, accurate and real-time power quality detection devices is also increasing. In this paper, the methods of harmonic detection of power quality and the current research status of power quality detection device are studied. According to the current use of fast Fourier transform for harmonic detection, because of the failure to achieve the whole period of fixed point sampling, Problems such as spectrum leakage and fence effect will affect the accuracy of harmonic detection. This paper puts forward the sampling hardware phase-locked synchronization circuit. According to the frequency fluctuation of the sampling signal, real-time synchronous latching is carried out to trigger the sampling. The effect of whole period fixed point sampling is achieved. At the same time, a four-line interpolation FFT power harmonic analysis algorithm based on the Cather window is proposed, which makes full use of the advantage of the Cather window function which can change the energy proportion between the main sidelobe at will. At the same time, based on the traditional interpolation of two and three spectral lines, a four-spectral line interpolation is proposed to further improve the accuracy of harmonic calculation, and a simulation test of the four-spectral line interpolation algorithm based on the Cather window is carried out. In the design of hardware platform, FPGA is used as the main control chip. The peripheral circuits include voltage transformer, current transformer and filter circuit, signal conditioning circuit, A / D acquisition and conversion circuit and so on. The control of AD sampling is realized by FPGA on chip, and the data collected is processed by windowing function by ROM on chip, and fast Fourier transform by FFT IP core. The Nios II processor is embedded in the FPGA to further process the data. Finally, the data is transmitted to the host computer to display through the Ethernet network. The purpose of remote detection of power quality is realized. In the end of this paper, the experimental results show that the high precision detection of the basic parameters of power quality can be realized.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN791;TM930

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10 景U，

本文編號：1893680