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1、基于全相位FFT的能动型电能质量控制装置程序设计ActivePowerQualityControllerProgramBasedOnAll-phaseFFT作者姓名：宋军领域（方向）：软件工程指导教师：杨博教授类别：工程硕士答辩日期：2015年530月日摘要基于全相位FFT的能动型电能质量控制装置程序设计近年来，电能的利用得到了极大发展。但是诸如随着晶体管、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等非线性电力器件大量进入电网，也造成了电网电能质量的污染问题，尤其是电压和电流发生了畸变，对电力系统产生了安全和
2、经济方面的危险。尤其是谐波和不平衡等问题导致的电力损耗、大面积停电、开关跳闸甚至系统瘫痪等事故屡见不鲜，因此对电力系统的质量综合治理已成为一个具有重要现实意义的研究课题。根据软件工程在嵌入式系统中的应用要求，本文分析了能动型电能质量控制装置的背景需求、工作原理、硬件结构、控制流程、实时采样与计算原理和产品生产工艺构成，探讨涉及到的相关技术，设计出系统的软件体系结构并给出其实现模块，按照DARTS设计方法给出数据流图并最后通过实验数据证明系统的有效性。本文阐述的能动型电能质量控制装置，使用全相位傅立
3、叶变换作为谐波检测方法,适用于频偏严重，谐波变化率不大，高次谐波较多的场合。系统的嵌入式控制程序基于德州仪器的TMS320F28335芯片研发，后台控制系统基于Java语言开发。DSP通过计算出的结果，在电网中产生恰当的反向电流，抵消电网中的有害电流，提高电能质量。在后台的控制系统中使用了JBoss的Drools的规则引擎，方便非计算机专业的人员修改控制流程。关键词：能动型电能质量控制装置；瞬时无功功率理论；全相位傅立叶变换VAbstractActivePowerQualityController
4、ProgramBasedOnAll-phaseFFTInrecentyears,transistor,IGBTandothernon-linearpowerdeviceshavebeenusedmuchmorewidely,sothatmoreenergyhasbeenfullyutilized.However,thesenon-linearcharacteristicsofpowerelectronicdeviceshasalsomakesthegridvoltageandcurrentdist
5、ortion,whichmakespowerqualitydistortionincreasinglyseriouspollutionproblems,thesecurityofthepowersystem,causinggreateconomicoperation.Particularlyharmonicandimbalanceproblemscausedwidespreadpoweroutages,systemfailuresorevenswitchtrippingaccidentsareco
6、mmon,sothequalityofthecomprehensivemanagementofthepowersystemhasbecomearesearchtopicofgreatpracticalsignificance.Accordingtothesoftwareengineeringapplicationrequirementsinembeddedsystems,thispaperanalyzestheActivePowerQualityControldevicebackgrounddem
7、and,workingprinciple,hardwarestructure,controlprocesses,real-timesamplingandcalculationprinciplesandproductionprocessesconstitute,discussiontherelatedtechnologies,designedthesoftwarearchitectureanditsimplementationmodules,finallyprovedtheeffectiveness
8、ofthesystembytheexperimentaldata.ThispaperdescribestheActivePowerQualityControldevice,whichuseallphaseFouriertransformharmonicdetectionmethod,issuitableforoffsetseriousharmonicrateschangedlittle,thehigherharmonicsmoreoccasions.Theembeddedsyste
