基于FPGA的電力系統(tǒng)諧波檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,電力電子設(shè)備越來越多的運用在了電力系統(tǒng)中,由此而帶來的諧波污染問題日益嚴(yán)重,不容忽視。為此,有必要對諧波進行深入研究以減少諧波所帶來的危害,而諧波檢測就是諧波研究的一個重要分支和必要前提,具有十分重要的意義。以希爾伯特-黃變換(HHT)為基礎(chǔ),對諧波檢測的算法進行了深入的研究和仿真,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了諧波檢測系統(tǒng)。
　　 本文在信號去噪算法上,分析和比較了小波變換和分形維數(shù)理論兩種去噪算法,結(jié)合各自優(yōu)點,

2、提出了一種基于分形維數(shù)理論的自適應(yīng)閾值小波去噪算法,并進行仿真,論證了算法的可行性。在諧波檢測算法上,論文先對快速傅里葉算法(FFT)進行仿真分析,發(fā)現(xiàn)其很難用于非平穩(wěn)信號的諧波檢測,進而論文采用了希爾伯特.黃(HHT)變換,這種算法能夠有效地對非平穩(wěn)信號進行檢測,在仿真過程中,發(fā)現(xiàn)了其不足之處,并進行改進,對改進算法進行仿真,論證其有效性。設(shè)計了諧波檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件以FPGA作為信號采集過程中的核心處理芯片,諧波信號從系統(tǒng)采樣后,經(jīng)

3、A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送至FPGA,由FPGA負(fù)責(zé)對A/D轉(zhuǎn)換芯片進行控制,以及對數(shù)據(jù)進行存儲,并通過串行通訊接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機。系統(tǒng)軟件分為下位機軟件和上位機軟件,下位機軟件采用QuartusⅡ平臺進行設(shè)計,利用VHDL語言編寫程序完成FPGA的各項功能;上位機軟件采用MATLAB GUI設(shè)計界面,并利用MATLAB語言編寫程序完成數(shù)據(jù)的接收,波形的繪制,信號的去噪以及諧波檢測的功能,最終計算出各次諧波的瞬時參數(shù)。最后對所設(shè)計的諧