基于FPGA和ARM的電能質(zhì)量分析系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、電能質(zhì)量分析系統(tǒng)是應(yīng)用于電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測和分析的重要工具，具備基本電力參數(shù)測量和諧波分析等功能，對全面提升電網(wǎng)供電質(zhì)量有著重要意義。
　　本文采用ARM/FPGA作為主協(xié)處理器，充分結(jié)合了FPGA的并行處理能力和ARM的多任務(wù)處理能力，在保證實時性的同時實現(xiàn)了高精度的數(shù)據(jù)計算。為了避免由電網(wǎng)頻率波動帶來的頻譜泄露和柵欄效應(yīng)問題，采用了硬件鎖相環(huán)同步跟蹤技術(shù)，通過對輸入電壓信號的頻率跟蹤，保證了后續(xù)參數(shù)計算的準確性。在軟件設(shè)計上通過

2、對電能質(zhì)量參數(shù)測量方法和相關(guān)數(shù)字算法的研究，確定了參數(shù)的最優(yōu)計算算法，在硬件的基礎(chǔ)上完成了電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的研制。首先針對基本電力參數(shù)直接運用參數(shù)定義進行計算。其次對于無功功率計算采用了基于FIR濾波器的Hilbert變換，提高了非正弦信號情況的計算精度。最后，設(shè)計了深度為256的快速傅立葉變換，實現(xiàn)了對電流信號的諧波分析。最后基于設(shè)計的電路板和信號源搭建了測試系統(tǒng)，在雙通道信號源的激勵下完成了三組有代表性輸入的測試，并對記錄結(jié)果作橫向