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

1、隨著電力電子技術(shù)和國民經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)中的諧波污染越來越嚴重，同時，用戶對電能質(zhì)量也提出了更高的要求。電力諧波問題正在引起越來越多人的關(guān)注。而對諧波的監(jiān)督和抑制，有賴于對電力諧波準確可靠的分析和計量。 本文首先在介紹快速傅立葉變換算法的同時，深入分析了快速傅立葉變換應(yīng)用于諧波分析時存在的頻譜泄漏現(xiàn)象和柵欄效應(yīng)問題。然后，通過對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過采樣的情況下，先對過采樣序列進行整周期截斷，再對截斷后的序列進行CIC抽取濾波，實現(xiàn)了對過采樣序列進行降采樣處理，又不引起頻域混疊。降采樣后的數(shù)據(jù)經(jīng)過FFT運算單元，從而計算出各次諧波的幅值、頻率、相位等參數(shù)的值。在算法研究過程中，提出了對過采樣序列分段匹配的整周期截斷方法，對抽取前后序列點數(shù)不確定的信號抽取提出了動態(tài)選擇抽取因子的有效方法。 算法的硬件實現(xiàn)上采用了D

3、SP+MCU的主從式雙CPU設(shè)計，主機MCU選用STC89C54RD+，作為系統(tǒng)主機，主要實現(xiàn)三個功能：1）控制并與從機DSP通信。2）人機接口的控制，包括液晶顯示和鍵盤輸入。3）與PC進行命令和數(shù)據(jù)的通信。從機DSP選用TI公司的芯片TMS320VC5402，主要實現(xiàn)對電流電壓信號的采集、信號的CIC抽取濾波處理以及FFT運算等功能。采集的模擬電路部分設(shè)計了多通道電流和電壓信號的檢測調(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