嵌入式谐波检测仪的研究与设计

随着电力电子技术的发展,电网中的谐波污染越来越严重,已成为电网中的“公害”。因此,对电网谐波进行监测与研究是限制、消除谐波危害的前提,也是保证供电系统安全经济运行及保证设备和人身安全的迫切需要。 本文在分析了国内外谐波检测技术的现状和发展方向的基础上,研究了电力谐波的基础理论和检测算法。在谐波分析算法上分别对傅立叶变换检测法、加窗法、小波变换检测法、改进型FFT检测方法和ip-iq检测算法进行的研究。重点对ip-iq检测算法的理论和实现进行了详细的探讨,并用Matlab/Simulink软件对此检测算法进行了仿真分析。 本文在对谐波检测仪进行了需求分析之后,采用三星公司高性能ARM9处理器S3C2410构建硬件架构和采用Linux为操作系统的嵌入式谐波检测仪总体设计方案。在总体设计方案的基础上,本文对谐波检测仪的硬件系统和软件系统分别进行了具体的设计。硬件方面,从CPU的选型、S3C2410的核心电路模块的设计、LCD/VGA接口电路设计、ZLG7290键盘接口电路设计、IDE接口电路的设计和基于ADS8364的模拟量接口电路的设计进行详细的介绍;软件方面,对了嵌入式Linux做了详细的介绍,论述了Linux在S3C2410平台上移植的具体方法和步骤,开发了IDE、ADS8364和ZLG7290在Linux平台下的硬件驱动程序,本文最后对谐波检测仪的应用层软件包括检测主程序、谐波分析算法程序和基于MiniGUI的图形界面程序进行了研究和设计。