基于fpga的暂态电能质量扰动检测系统的设计

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1、工程硕士学位论文基于FPGA的暂态电能质量扰动检测系统的设计王剑雄哈尔滨理工大学2017年3月哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基于ＦＰＧＡ的暂态电能质量扰动检测系统的设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间独立进行研究王作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研巧成果。对本文研巧工作做出贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式往明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期；从＾年；月）日ｙ哈尔滨理工大学硕：ｔ学位

2、论文使用授权书《基于ＦＰＧＡ的暂态电能质量扰动检测系统的设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕壬学位论文。本论文的研巧成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得Ｗ其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，化许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可Ｗ采用影巧、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密□，在年解密后适用授权书。不保密团。（请在抖上相应方框内打Ｖ）

3、作者签名：曰期：如带Ｊ月日扣导师签名；日期２傷詞乏＾；７年哀月日！国内图书分类号:TM933工程硕士学位论文基于FPGA的暂态电能质量扰动检测系统的设计硕士研究生：王剑雄导师：房国志申请学位级别：工程硕士学科、专业：电子与通信工程所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2017年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM933DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofTransientPowerQualityDisturbancesDetection

4、SystemBasedonFPGACandidate：WangJianxiongSupervisor：FangGuozhiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectronicandCommunicationEngineeringDateofOralExamination：March,2017University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学工程硕士学位论文基于FPGA的暂态电能质量扰动检测系统的设计摘要伴随着工

5、业的现代化，智能加工设备对电力电网的供电质量要求越来越高，同时各种新技术设备的加入，特别是非线性设备广泛地引入到电网系统中，引发电网系统的质量问题。其中，暂态扰动问题因其具备突变性强、起止时刻难于定位且扰动信息不易获取等特征，成为电能质量研究中的焦点问题。因此，在可控范围内消除暂态扰动问题对于电网系统环境的影响，具有十分重要的意义。本文针对电网系统中出现的暂态扰动信号设计了一个检测系统。该系统由数据采集模块和数据处理模块构成。数据采集模块是将电网电压或电流通过电压和电流互感器转换成小电压和小电流信号，然后利用调理电路去掉噪声并进行电位匹配实现从模

6、拟量到数字量的转换。对于采集到的信号，设计了一个以FPGA为核心的数据处理模块，对采集的暂态扰动信号进行实时处理。为了能有效地捕捉到暂态扰动信号，采用一种基于Db4小波的暂态扰动检测算法。对于该算法的FPGA实现，是以DSPBuilder设计为基础，依据Mallat算法以滤波器的方式进行搭建，在Simulink平台验证了该方法的可行性，最后将系统小波算法滤波器组模块封装成检测算法IP核，并整合各部分功能模块，采取模拟典型暂态扰动信号源的方法，对所设计的扰动检测系统分别进行功能和时序上的仿真验证。所设计的基于FPGA的暂态电能扰动检测系统，借助FP

7、GA平台的并行数据处理、实时性好等优势，能够实现对扰动信号的快速分析和处理。通过对五种典型扰动信号源的检测结果分析，表明系统实现了对暂态扰动信号起止时间的检测与定位，同时通过标准值和检测系统实测值的误差分析，验证了系统具备可靠的检测精度和时效准确性。关键字电能质量；扰动检测；小波变换；FPGAI哈尔滨理工大学工程硕士学位论文DesignofTransientPowerQualityDisturbancesDetectionSystemBasedonFPGAAbstractWiththeinnovationbreakthroughofmodernt

8、echnologyinindustry,theintelligentprocessingequipmentareintheincreas