摘要谐波被认为是电网的一大公害，使电能的生产、传输和利用的效率降低，对电力系统谐波问题的研究已逐渐被人们重视。本文阐述了谐波分析的理论基础，介绍了谐波检测的几种常用方法，并着重分析了加窗插值FFT变换检测电流谐波的方法，通过 matlab 仿真总结了直接FFT算法和加窗插值算法的测量精度，并在此基础上得到电流畸变下的系统功率因数。 最后，以芯片 lpc1114 为基础进行了部分实际电路的测试，与仿真结果相对照。61068
毕业论文关键词 电流谐波 功率因数 加窗插值算法 matlab 仿真 LPC1114 Title Current harmonics and power factor of the comprehensive measurement method Abstract Harmonic grid is considered to be one of the biggest hazards. The electricity production, transmission and utilization efficiency is reduced. The study of power system harmonic problem has gradually been appreciated. This paper expounds the basic theory of harmonic analysis , introduces several commonly used method of harmonic detection, and emphatically analyses windows and interpolated FFT transform method of current harmonic detection. With the matlab simulation ,the measurement precision of FFT and windows and interpolated algorithm are summarized. And on this basis, the power factor of the system under current distortion is figured out.Finally, based on the chip LPC1114 ,the part of the actual circuit has been tested, and the simulation results have been compared.
Keywords Current harmonic , power factor ，window and interpolation algorithm, MATLAB simulation ，LPC114
目次
1绪论1
1.1课题背景.1
1.2现状分析.1
1.3谐波检测的作用2
1.4谐波检测的发展趋势2
1.5本文主要工作以及研究内容.3
2电力系统谐波分析的基本原理.4
2.1谐波分析的常用术语4
2.2电力系统谐波分析的基本原理.4
2.3波形畸变的度量5
2.4现有功率因数的定义6
2.5傅里叶变换的谐波测量算法.7
2.6连续傅里叶变换(FT)7
2.7离散傅里叶变换(DFT).8
2.8快速傅里叶变换9
3Matlab实现电网谐波测量.12
3.1采样定理及FFT信号采样的条件12
3.2用FFT计算电网谐波.13
3.3频谱泄漏14
3.4谐波测量的加窗插值算法16
4Matlab仿真及硬件测试结果分析.19
4.1FFT算法测量电流谐波19
4.2加窗插值算法测量谐波.20
4.3系统功率因数的计算.22
4.4基于lpc1114的系统测试22
4.5LPC1114的简单介绍23
4.6电压互感器及电流互感器23
4.7信号调理电路.23
4.8信号采样27
4.9软件设计27
4.10测试结果分析.28
致谢30
参考文献.31
附录一谐波电流信号32
附录二FFT算法测量谐波.33
附录三加窗插值算法测量谐波（以哈宁窗为例）.34
② 1 绪论
1.1 课题背景 1、谐波的危害 理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及规定的电压幅值。谐波电流和谐波电压的出现，对公用电网是一种污染，它使用电设备所处的环境恶化，也对周围的其他设备产生干扰[1]。 谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。谐波被认为是电网的一大公害，对电力系统谐波问题的研究已被人们逐渐重视。源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ 2、功率因数低的危害 （1）增加供电线路的损失，而为了减少损失则必须增大供电线路的导线截面，增加投资。 （2）增加里线路上的电压损失，降低了电压质量 （3）降低发、供电设备的有效利用率 （4）增加部分企业的电费支出，加大生产成本 因此，准确地测量电流谐波和功率因数并进行治理就十分重要，本课题就是基于这一背景而展开的。 matlab电流谐波与功率因数的综合测量方法研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_66674.html