基于CIC抽取濾波器的電力系統(tǒng)諧波分析算法及DSP實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)中的諧波污染越來(lái)越嚴(yán)重，同時(shí)，用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量也提出了更高的要求。電力諧波問(wèn)題正在引起越來(lái)越多人的關(guān)注。而對(duì)諧波的監(jiān)督和抑制，有賴(lài)于對(duì)電力諧波準(zhǔn)確可靠的分析和計(jì)量。 本文首先在介紹快速傅立葉變換算法的同時(shí)，深入分析了快速傅立葉變換應(yīng)用于諧波分析時(shí)存在的頻譜泄漏現(xiàn)象和柵欄效應(yīng)問(wèn)題。然后，通過(guò)對(duì)非同步采樣的分析和目前存在的算法的研究，提出了基于CIC（Cascaded Integrator Com

2、b，級(jí)聯(lián)積分梳狀）抽取濾波器的諧波分析算法。該算法在前端AD過(guò)采樣的情況下，先對(duì)過(guò)采樣序列進(jìn)行整周期截?cái)?，再?duì)截?cái)嗪蟮男蛄羞M(jìn)行CIC抽取濾波，實(shí)現(xiàn)了對(duì)過(guò)采樣序列進(jìn)行降采樣處理，又不引起頻域混疊。降采樣后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)FFT運(yùn)算單元，從而計(jì)算出各次諧波的幅值、頻率、相位等參數(shù)的值。在算法研究過(guò)程中，提出了對(duì)過(guò)采樣序列分段匹配的整周期截?cái)喾椒?，?duì)抽取前后序列點(diǎn)數(shù)不確定的信號(hào)抽取提出了動(dòng)態(tài)選擇抽取因子的有效方法。 算法的硬件實(shí)現(xiàn)上采用了D

3、SP+MCU的主從式雙CPU設(shè)計(jì)，主機(jī)MCU選用STC89C54RD+，作為系統(tǒng)主機(jī)，主要實(shí)現(xiàn)三個(gè)功能：1）控制并與從機(jī)DSP通信。2）人機(jī)接口的控制，包括液晶顯示和鍵盤(pán)輸入。3）與PC進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)的通信。從機(jī)DSP選用TI公司的芯片TMS320VC5402，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)電流電壓信號(hào)的采集、信號(hào)的CIC抽取濾波處理以及FFT運(yùn)算等功能。采集的模擬電路部分設(shè)計(jì)了多通道電流和電壓信號(hào)的檢測(cè)調(diào)理電路以及高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。在硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在