谐波分析毕业论文

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1、谐波分析毕业论文毕业设计（论文）开题报告1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）课题目的：（1）了解目前电力系统谐波分析的研究现状。（2）掌握电力系统谐波分析仪的设计和工作原理。（3）寻求适当可行的方案完成电力系统谐波分析仪的设计实践。课题意义：由于近年來随着科学技术的不断发展，在电力系统中大功率换流设备和调压装置的利用、高压直流输电的应用、大量非线性负荷的出现以及供电系统本身存在的非线性元件等使得系统中的电压波形畸变越来越严重，对电力系统造成了很大的危害，如M吏供电系统中的元件损耗增大、降低用电设备的使用寿命、干扰

2、通讯系统等。严重时甚至还能使设备损坏,自动控制失灵，继电保护误动作，因而造成停电事故等及其它问题。因此,要实现对电网谐波的综合治理,就必须搞清楚谐波的来源及电网在各种不同运行方式下谐波潮流的分布情况，以采取相应的措施限制和消除谐波,从而改善供电系统供电质量和确保系统的安全经济运行。目前研究情况：目前电力系统谐波分析仪的设计，总体上都是包括数据釆集，A/D转换，对谐波进行FFT算法分析然后显示结果。通过对每一部分使用原件进行改进和综合，对使用软件系统上的不断更新，以及算法研究来达到更加精确，简便和便于观测等目的。一、硬件部分谐波检测仪的硬件主要包括：

3、数据信号的采集及处理、按键输入、液晶显不和通讯接口等。要对电压和电流进行采样，必须先将电网电压和电流调理成适合于A/D采样的电压和电流。最常采用的是电流和电压互感器，例如采用DVDI一001型卧式穿芯小型精密交流电压电流互感器，它既可作电压互感器使用，又可作电流互感器使用，使用更方便。利用电流互感器(CT)、电压互感器(VT)经A/D转换芯片，把CT、VT输出电压和电流的模拟信号转为数字信号。当然，在信号进行A/D转换之前，还要对采样信号进行调理。例如以TMS320F2812为核心的电力系统谐波分析仪：其采样调理电路包括隔离变换电路、B1限幅电路、

4、电压调理电路、同步方波变换电路及控制电路等。隔离变换电路中利用带冇磁补偿的霍尔传感器将相关TV、TA送來的电压、电流信号转换为同波形A/D通道允许的弱电电圧信号。在模/数转换中，如果A/D转换器损坏，检测和控制的功能就不能实现。由于安全考虑，在A/D转换前采用限幅电路，以保障系统的A/D转换器安全。由于采用2812片内ADC进行模数转换，所以经过了限幅电路的信号要通过电压调理电路才能接入片内ADC,进行采集转换。设计中的同步方波变换电路由迟滞电压比较电路、高速光耦和脉冲整形电路组成。其屮，迟滞比较电路将正弦波输入信号变为0-3.3V的同频率方波信号

5、，同时利用迟滞电压特性消除输入信号在过零点可能出现的抖动现象。高速光耦把模拟部分和数字部分电路隔离开，同时进一步隔离了强弱电之间的电气连接。同步信号经分压后，被送入2812的捕获模块CAP1,用于频率的测量。A/D转换中，有如上所说的片内A/D转换器，也有片内没有集成A/D转换器，因而需外扩A/D转换芯片的。例如利用TI(TexasInstrument)公司的DSP(TM$320F206)设计的电力系统谐波分析仪，选择的A/D转换芯片可以是由MAXIM公司牛产的MAX125芯片，MAX125是高速2X4通道同步采样14位逐次比较型A/D转换芯片，它

6、总共可以对8路信号进行采样，4个采样/保持放大器可对4个通道的模拟信号同时釆样，以保持输入信号的对应相位信息。液晶模块以TMS320F2812为核心的电力系统谐波分析仪釆用深圳市拓普微公司的LM19264A汉字图形液品显示模块，DSP与液晶模块的接口连接是将液晶模块映射在2812的XZCS6区上。基于TM$320F206的可采用LCD240128A模块，它具有尺寸小、功耗低、可靠性高、成本低等优点，可显示16点阵汉字15X8个。二、软件部分在过去的几十年里，单片机的广泛应用实现了简单的智能控制功能。随着信息化的进程和计算机科学与技术、信号处理理论与

7、方法等的迅速发展，需要处理的数据量越来越大，对实时性和精度的要求越来越高，低档单片机已不再能满足要求。近年來，各种集成化的单片DSP的性能得到很大改善，软件和单片机开发工具也越来越多，越来越好；价格却大幅度下滑，从而使得DSP器件及技术更容易使用，价格也能够为广大用户接受;越来越多的单片机用户开始选用DSP器件来B2提高产品性能，DSP器件取代高档单片机的时机已经成熟。与单片机相比，DSP器件具有较高的集成度。DSP具有更快的CPU,更大容量的存储器，内置有波特率发生器和FIFO缓冲器。提供高速、同步串口和标准异步串口。有的片内集成了A/D和采样/

8、保持电路,可提供PWM输出。DSP器件采用改进的哈佛结构，具有独立的程序和数据空间，允许同时存取程序和数据。内置高速的硬件