基于嵌入式系统的电力谐波检测技术应用研究

中国国家电网公司2009年5月首次公布了智能电网计划,致力于推动坚强可靠、经济高效、清洁环保的现代电网。随着电网中大功率非线性负载的增加,谐波对各种电力设备、通信设备及线路产生的有害影响日益加深,成为智能电网建设的不利因素。如果能够确切掌握电网中谐波的实际状态,就可以采取相应措施避免谐波导致的危害,有利于电网安全运行。本文研究的目的是基于神经网络和瞬时无功功率理论检测三相三线制对称电路中的谐波含量。 本文系统分析了前向型神经网络中训练样本的形成方法和瞬时无功功率理论中的i p ? iq检测法,并利用MATLAB工具对这两种算法进行了仿真分析。根据仿真分析的结果,本文设计了谐波检测系统实现方案,方案采用嵌入式技术以瞬时无功功率理论为基础,以S3C2440处理芯片为硬件核心,并设计了电源及通信电路、存储电路、显示电路以及谐波同步采样电路。软件实现以Windows CE 5.0嵌入式操作系统为平台,设计了Boot loader程序、底层驱动程序以及上层应用程序。 本文设计的谐波检测系统采用瞬时无功功率法,由仿真及实验结果可以看出该方法具有计算量小,精度高,速度快等特点,为有源滤波器等谐波治理装置提供了一种快速检测的实现方法,使其谐波抑制效果更好。