基于DSP电网谐波检测与计量研究

随着我国电力工业蓬勃发展，电力负荷急剧增长以及用户的要求不断提高，使电力系统的谐波检测受到人们的广泛关注。针对高精度谐波检测的具体要求，本文综合运用嵌入式技术、数字信号处理技术和通讯技术，研制了一台高精度的谐波检测装置，实现了对电力系统谐波的高精度检测。 本文首先对现有的谐波检测方法进行了详细分析和比较，并针对实际系统中很难实现严格的同步采样的情况，在传统DFT算法的基础上提出了一种高精度的谐波电流检测算法，并对算法的有效性进行了仿真研究。 结合谐波检测的各种功能需求以及具体应用背景，本文提出了谐波检测装置的总体设计，确定了谐波检测装置的功能结构。为满足检测对象对谐波分析的要求，本文提出一种基于高速数字信号处理器TMS320LF2407A实时硬件系统解决方案，完成了装置的硬件开发，包括信号调理电路和数据处理模块设计，以及人机接口和通讯接口的设计。 在构建的基于DSP的嵌入式平台上，完成了监控装置的软件开发，包括软件开发策略的选定、程序流程的设计和各功能模块的编程，以及系统软件的调试和测试。系统软件开发过程中在功能模块的编写中运用了C语言与ASM语言嵌套的手法，通过合理的软件堆栈设置，实现C程序对汇编函数的调用，达到DSP资源的优化配置。 在实验部分，进行了样机的测量精度实验和部分功能性验证实验，实验结果表明样机性能良好；在误差分析部分，对误差的来源和影响作了详细分析，并从系统的硬件和软件角度提出了各种误差补偿办法。