基于dsp控制的電網(wǎng)信號(hào)處理與電能質(zhì)量補(bǔ)償系統(tǒng)研究

1、上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 基于 DSP 控制的電網(wǎng)信號(hào)處理與電能質(zhì)量補(bǔ)償系統(tǒng)研究 碩 士 研 究 生 鄭 俊 指 導(dǎo) 教 師 李 樹 廣 教授 專 業(yè) 名 稱 模式識(shí)別與智能系統(tǒng) 研 究 方 向 智能系統(tǒng)與智能控制 自動(dòng)化系模式識(shí)別與智能系統(tǒng) 上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院 2009 年 01 月 基于 DSP 控制的電網(wǎng)信號(hào)處理與電能質(zhì)量補(bǔ)償系統(tǒng)研究 摘 要 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一方面，大量非線性負(fù)載造成電能質(zhì)

2、量問題的因素不斷增長；另一方面，各種復(fù)雜、精密的用電設(shè)備不斷普及，人們對電能質(zhì)量及可靠性的要求越來越高。上述問題的矛盾越來越突出，這使得電能質(zhì)量問題對電網(wǎng)和配電系統(tǒng)造成的直接危害和可能對人類生活和生產(chǎn)造成的損失也越來越大，電能質(zhì)量直接關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的總體效益。而目前我國在相關(guān)領(lǐng)域的研究仍十分落后，有必要大力加強(qiáng)對提高電能質(zhì)量方法的研究。 本文從對電網(wǎng)諧波的分析入手， 以高性能的D SP和I PM 智能功率模塊為核心， 基于FFT快速傅立

3、葉分析方法和SPW M 正弦波脈寬調(diào)制原理，構(gòu)建系統(tǒng)對電能質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償，以提高電能質(zhì)量。 本文系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)對電網(wǎng)信號(hào)進(jìn)行采樣， 得到的信號(hào)經(jīng)A / D 變換后輸入至DSP，由DSP完成FFT變換與諧波的分析處理，得到相關(guān)高次諧波的信息，并產(chǎn)生控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)I PM 模塊工作，通過電力有源濾波器輸出無功電力與高次諧波補(bǔ)償電壓，對電網(wǎng)無功電力與各次諧波進(jìn)行補(bǔ)償，以達(dá)到改善電能質(zhì)量的目的。與此同時(shí)，系統(tǒng)還包括了故障保護(hù)子系統(tǒng)以保證安全

4、可靠性，并設(shè)計(jì)了人機(jī)交互界面，實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀況。 本文第一章闡述了電能質(zhì)量研究的背景、現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。第二章對系統(tǒng)的信號(hào)處理和諧波補(bǔ)償?shù)幕驹砗拖嚓P(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，在常見方法的基礎(chǔ)上根據(jù)要求提出了針對本系統(tǒng)的解決方案。第三章詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成，對各個(gè)子系統(tǒng)的構(gòu)建給出了具體方案，針對硬件設(shè)計(jì)中常見的問題作出了分析。第四章進(jìn)行了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)， 完成系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，實(shí)現(xiàn)DSP的信號(hào)采樣處理以及控制量的輸出。第五章在樣機(jī)上進(jìn)行各