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摘要：电网谐波检测及分析系统的设计对电网谐波检测和降低谐波畸变具有重要意义。为了能够对电网进行实时检测及分析，本文采用合理的硬件电路和正确的软件流程，开发了一种电网检测及分析系统。该系统主要由基于NiosⅡ内核的FPGA、数据采集模块、数据调整模块，显示单元几部分电路组成.该系统采用快速傅立叶变换( FFT )的分析方法对采集信号进行分析与处理。仿真结果表明，该系统检测及分析准确度较高，抗干扰能力较强，可以在一定程度上实现电网谐波的实时性检测及分析。40777
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毕业论文关键词：谐波；检测及分析；FPGA；FFT
Design of the Harmonic Detection and Analysis System
Abstract: The application of Harmonic detection and analysis system has important implications for the discovery and reduce the Harmonic. In order to detection and analysis real-time power quality, the reasonable hardware circuit and correct Software Process were used to develop a kind of power quality detection and analysis system in the paper.The system was mainly composed of FPGA which was embedded with Nios Ⅱ, Data acquisition module, Data adjustment module display unit, and the method of Fast Fourier Transform (FFT) was used to analyze and process the collected signal. The simulation results show that the system has higher accuracy of detection and analysis, stronger anti-interference ability and can achieve real-time detection and analysis of harmonic to some extent.
Key Words: Harmonic; Detection and analysis ; FPGA; FFT
目 录
摘要 1
引言 1
1. 电网谐波检测及分析的研究意义与现状 2
2. 谐波的概述 3
2.1 谐波的技术指标 3
2.2 谐波检测方法介绍 3
3. 关键器件的介绍 4
3.1 处理器的介绍 4
3.2 A/D芯片的介绍 4
3.3 显示器的介绍 5
4. 系统的方案设计 5
4.1 系统设计基本方案 5
4.2 方案的实现流程 6
5. 硬件电路图设计 6
5.1 数据采集单元设计 7
5.2 调理与滤波电路 7
5.3 过零检测与锁相倍频电路 7
5.4 液晶显示电路 8
6. 软件流程图设计 9
6.1 主程序设计 9
6.2 数据采集模块程序设计 10
6.3 数据处理模块程序设计 11
6.4 LCD显示流程图设计 12
6.5 中断程序流程图设计 12
6.6 软件的抗干扰措施 13
7. 仿真结果 14
8. 总结 16
参考文献 16
致谢 18
电网谐波检测及分析系统设计
引言
现实社会中，电路部门应该给每个用户提供一个交流的正弦电压信号，由于社会的发展的那是相当的快以至于供电系统中的非线性负载越来越多，供电系统中的谐波污染问题受到重视是个必然的趋势[1]。谐波被认为是电网的大毒瘤，严重限制了电力系统的发展。谐波的测量很显然是非常重要的，谐波测量的方法很多。但是，针对不同的情况，显然方案是不同的，而且差异也是比较大的。由于谐波存在不是线性以及分布不确定而且波动较大的特性，对谐波进行准确测量当然是比较困难的，因此，许多学者对这个问题研究了好长一段时间。本文介绍了谐波测量的算法和谐波测量的实现系统，提出了利用FPGA作为处理器，利用FFT进行谐波分析的方案。