基于数字信号处理器谐波抑制装置的设计

合集下载

基于DSP的电力系统谐波检测装置的设计毕业设计

基于DSP的电力系统谐波检测装置的设计摘要随着现代电力电子设备和非线性负载的大量使用，谐波污染日趋严重，谐波己成为电力部门及其用户日益关注的问题，因此对谐波进行检测与分析具有重要的意义。

本文首先介绍了国内外电力系统谐波测量装置的现状，分析了数字信号处理芯片在电力系统中的应用情况，对谐波分析的相关理论与技术进行了研究，设计了以DSP为核心的硬件与软件系统。

硬件设计方面，根据电力系统中数据采集和处理的实际特点，设计了信号的多通道采样保持和时钟转换电路，实现了多路信号的同步采样和快速转换。

充分发挥了微控制器的控制功能和DSP芯片的数字信号处理优势。

软件算法方面，系统采用传统的快速付立叶变换(FFT)，对采集的电压和电流信号进行频谱分析。

论文中还详细分析了信号的采样问题，以及信号的数字滤波问题。

初步设计了对采集数据进行计算和处理的相关软件算法，实现了对谐波的测量功能。

本装置可以快速、准确地进行谐波的测量和分析。

关键词：DSP；谐波；同步采样；快速傅里叶变换AbstractWith the wide applications of modern power electronics equipment and nonlinear load,harmonic deterioration has increased rapidly, which has attracted great attentions by powerdepartment and users.By analyzing the situations of the electric harmonic monitoring equipments home and abroad,aiming at the demand of power department and practical application.The application of Digital Signal Processor in the electric power systems is introduced in this paper,it aims at the harmonic theories and technologies analysis and exploits a hardware floor and a software system with DSP core.The hardware design aspect, according to the electrical power system in the data acquisition and the processing actual characteristic, has designed the signal multichannel sampling maintains with the switching circuit, has realized the multi-channel signal synchronized sampling and the split-second-selection.Has displayed the micro controller's control function and the DSP chip digital signal processing superiority fully.The software algorithm aspect, the system uses the tradition to pay fast sets up the leaf to transform (FFT), carries on the spectral analysis to the gathering voltage and the electric current signal. In paper also multianalysis signal sampling question, as well as signal digital filtering question.The preliminary design has carried on the computation and the processing related software algorithm to the gathering data, has realized to the overtone survey function.This equipment may be fast, accurate carries on the overtone the survey and the analysis.Key Words：Digital Signal Processor；Harmonic；Synchronous sampling；Fast Fourier Transfer目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (1)1 绪论 (2)1.1问题的提出 (2)1.2国内外发展的概况 (3)1.2.1国外的发展概况 (3)1.2.2国内的发展概况 (5)1.3电能质量分析的实际应用与发展趋势 (6)1.4本文设计的系统需要完成的功能 (6)1.5课题的研究任务 (7)2 谐波的理论分析 (8)2.1概述 (8)2.2谐波的基本概念 (8)2.3谐波的分析 (8)2.3.1电网谐波的产生 (9)2.3.2谐波的危害 (10)2.3.3谐波的国家标准 (11)2.3.4谐波的测量及计算方法 (11)3 谐波检测的方法 (13)3.1快速傅立叶变换的原理 (13)3.2FFT算法存在的问题及解决方法 (21)3.2.1采样定理和频谱混叠 (21)3.2.2频谱泄露 (21)3.2.3栅栏效应 (22)3.2.4FFT存在问题的解决方法 (23)4 系统硬件电路设计与实现 (24)4.1系统硬件整体设计 (24)4.2DSP芯片的选择 (25)4.2.1DSP芯片的发展 (25)4.2.2TMS320LF240X系列DSP的特点 (25)4.2.3本装置DSP芯片的选择 (26)4.3系统硬件电路图设计 (27)4.3.1数据采集、处理模块 (27)4.3.2数据转换模块 (29)4.3.3电源电路设计 (31)4.3.4TMS320LF2407存储器扩展接口设计 (32)4.3.5异步串行接口硬件设计 (35)4.3.6人机接口技术 (35)5 系统的软件实现 (37)5.1系统的软件设计流程 (37)5.2DSP单元中个功能模块的程序流程 (37)5.2.1主程序流程图 (37)5.2.2DSP数据采集模块程序流程图 (38)5.2.3FFT算法的程序流程图 (39)5.2.4串口通信的实现 (39)5.2.5LCD刷屏与键盘处理 (43)结论 (45)参考文献 (46)致谢 (48)引言随着科学技术和国民经济的发展，各行各业对电力系统的供电质量的要求越来越高，电力供应的理想状态是用户端能够得到固定频率和幅值的电压与电流。

基于DSP的谐波抑制

2018年第9期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第9期Vol.45No.92018年9月Sep.2018基于DSP 的谐波抑制于东民（沈阳职业技术学院，辽宁沈阳110000）摘要：电网中的无功功率通常分为感性和容性，而负荷大多为感性，传统的无功补偿装置是通过单片机，实现电容器组的投切。

然而，电网中的谐波是不可避免的，如果投切电容器组，仅按功率因数去操作，会使电网的谐波增大，更为严重的是电网中的感性负荷与电容容易产生谐振现象，造成严重后果，而基于DSP 的谐波抑制方法可以有效克服以上缺点，有效抑制谐波，得到了广泛应用。

关键词：谐波抑制；DSP ；无功功率；电容投切；电网作者简介：于东民，女，山东人，讲师，主要研究方向：电气化与自动化。

1电力系统谐波简介目前，电力系统谐波测量的常用方法有基于瞬时无功功率的谐波测量法、基于模拟带通滤波器的谐波测量法以及基于傅立叶变换的谐波测量法等。

简要介绍如下：（1）基于瞬时无功功率的谐波测量。

这种方法适用于电网电压发生畸变时，或者电网电压不对称的情况，试用范围较广，而且能够测量电路的谐波含量，这些谐波主要由三相三线制对称电路引起的。

该方法测量在不对称的情况下，是一种典型的测量方法，测量精度较好，误差较小，得到了广泛的认可。

（2）基于模拟带通滤波器的谐波测量。

模拟滤波器是谐波测量方法中应用最早的。

将放大的输入信号送入滤波器，滤波器的中心频率保持固定不变，滤波后再送至多路显示器，被测信号的谐波成份得以显示。

该方法的优点是其品质因数比较容易控制，而且电路输出阻抗低，节约成本，电路结构简单。

但该方法中，滤波器中心频率非常容易受外界环境影响，难以获得较为理想的相频特性和幅频特性，而且运行的损耗增大，且要求有较大容量的有源补偿器。

（3）基于傅立叶变换的谐波测量。

基于傅立叶变换的谐波测量是最成熟的方法之一，应用也最为广泛。

它的理论基础是广为熟知的快速傅立叶变换。

基于DSP的电力系统谐波分析与抑制研究

基于DSP的电力系统谐波分析与抑制研究引言随着电力系统的不断发展和扩展，越来越多的电子设备和非线性负载接入电网，导致谐波问题日益突出。

谐波对电力系统的稳定性和可靠性产生了严重的影响，因此，对电力系统中的谐波进行深入分析和有效抑制，成为当前电力系统研究的热点之一。

本文将重点探讨基于数字信号处理器（DSP）的电力系统谐波分析与抑制研究。

一、DSP在电力系统谐波分析中的应用谐波的分析是理解电力系统中谐波产生和传播机制的关键。

DSP作为一种强大的数字信号处理工具，在电力系统谐波分析中发挥着重要作用。

首先，DSP可以进行高精度的信号采集和数据处理。

通过将谐波信号经过必要的滤波和采样，可以得到准确的谐波波形和频谱。

其次，DSP还可以进行频域分析，可以计算出各阶谐波的幅度、相位以及频率等特征参数。

最后，DSP可以对谐波信号进行相关性分析，提高谐波源的定位精度。

二、DSP在电力系统谐波抑制中的应用抑制电力系统中的谐波是确保系统正常运行和提高电网质量的重要手段。

DSP作为一种实时、高速的信号处理器，能够对谐波进行有效的抑制。

首先，通过对谐波信号的谐波分析，可以确定主要的谐波成分和频率。

然后，利用DSP的功能强大的数字滤波器，可以对谐波信号进行准确的滤波处理，将谐波降低到安全范围内。

此外，还可以采用DSP控制方法对非线性负载进行补偿和控制，减少其产生的谐波。

三、DSP在电力系统谐波分析与抑制研究中的挑战尽管DSP在电力系统谐波分析与抑制中具有广泛的应用前景，但仍然面临一些挑战。

首先，传统的DSP算法在谐波信号处理中存在计算复杂度高、实时性差和存储容量不够等问题。

其次，由于电力系统谐波具有非线性、非稳态和时变的特点，对DSP算法的稳定性和鲁棒性提出了更高的要求。

此外，由于实际电力系统谐波问题的多样性和复杂性，需要不断改进和优化的DSP算法来适应各种实际情况。

结论基于DSP的电力系统谐波分析与抑制研究对于电力系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

谐波抑制及无功补偿装置的研究与仿真

ｅｆｃｉｅｙ．ｆｅｔｌｖＫｅｗｏｄ：ａｍｏｉｅｔａｎ；ＶＡＲｏｐｎａｉｎ；ｂｔｅｆｙａｇｒｈ；ＦＦ；ｓｍｕａｉｎｙｒｓｈｒｎｃｒｓｒｉｃｍｅｓｔｏｕｔｒｌｌｏｉｍｔＴｉｌｔｏ
电网谐波提高功率因数。
关键词：波抑制；功补偿；形算法；速傅立叶变换；真谐无蝶快仿
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｍｏｉｏｎｏｔｏｏｒｓｓｅ，ｔｉａｅｒｓｎｓａＶＡＲｏｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｎｔｒａｄｃｎｒｌｐｗｅｙｔｍｈｓｐｐｒｐｅｅｔｃｍｐｎａｉｎａｄｈｒｎｃｅｓｔｏｎａｍｏｉｒｓｒｉｅｉｅｂｓｄｏＰ．Ｔｈｏｔｒｎａｄｒｆｔｅｄｖｃｒｔｏｕｅ．ＴｈｓｅｔａｅｈｏｏｉａｅｔａｎｄｖｃａｅｎＤＳｅｓｆｗａｅａｄｈｒｗａｅｏｈｅｉｅａｅｉｒｄｃｄｎｅｅｓｎｉｌｃｎｌｇｃｌｔｐｏｌｍｓｉｉｎｌｐｏｅｓｎｉｅｄｔｅｒａｇｎｕｔｒｌｌｏｉｈａｅａａｙｅｒｂｅｎｓｇａｒｃｓｉｇｌａａｒａｒｎｅａｄｂｔｅｆｙａｇｒｔｍｒｎｌｚｄ，ａｄｔｅｔｃｕｄｒｄｃｈｋｎｈｎｉｏｌｅｕｅｔｅｅｒｒｂｏｇｔｂＴｎｍｐｏｅｐｅｉｉｎａｄａｃｒｃｆｔｅｐｗｅｙｔｍ．ＢｙｕｉｇＭａｌｂ．ｉｕａｉｎｍｏｅｒｏｒｕｈｙＦＦａｄｉｒｖｒｃｓｎｃｕａｙｏｈｏｒｓｓｅｏｓｎｔａｓｍｌｔｏｄｌｉｂｉｏｈｗｉｃｆｈｓｄｖｃ．Ｔｈｅｕｔｓｏｈｔｔｉｄｌａｅｔａｎｈｒｎｃａｄｒｉｅｐｗｅａｔｒｓｕｌｆｒｔｅｓｔｈｏｉｅｉｅｄｔｅｒｓｌｈｗｓｔａｈｓｍｏｅｎｒｓｒｉａｍｏｉｎａｓｏｒｆｃｏｃ

毕业论文：基于DSP的谐波控制器信号处理(终稿)

摘要谐波控制器和DSP技术的结合可提供一种优秀的数据采集系统的解决方案。

谐波控制器可以有效的抑制各种干扰信号，提供稳定可靠的信号。

DSP技术提供了处理复杂运算的能力,能够满足高精度要求的运算，它们的结合满足了新型数据采集系统的需求。

本文介绍的抗干扰系统便是基于谐波控制器和DSP处理芯片的。

其核心器件选用的是T I公司推出的一款高性能定点数字信号处理器DSP-TM320LF2407，它具有强大的硬件结构和软件系统，将实时信号处理能力和控制器外设功能集于一身，特别适合于工业控制应用。

在DSP芯片和谐波控制器等协同工作下，使得该系统独立于其它系统，便可以完成信号抗干扰处理的相关工作。

本文的内容主要包括:数据采集传输系统的硬件方案选择；抗干扰系统的硬件系统设计，主要包括了芯片的选型、采样电路、过零检测、复位电路；最后是软件部分的设计，包括了看门狗程序设计和滤波设计技术。

关键词: DSP; 谐波控制器; 抗干扰AbstractHarmonic combination of controller and DSP technology provides an excellent solution for data acquisition system. Harmonic controller can effectively suppress all interference signals, to provide stable and reliable signal. DSP technology provides the ability to handle complex operations, to meet the precision requirements of operation, the combination of their data collection system to meet the new demand. This article describes the anti-jamming system that is based on harmonic controller and DSP processing chips. The core device is selected TI has introduced a high performance fixed-point digital signal processor DSP-TM320LF2407, it has a strong hardware and software systems, real-time signal processing and control peripheral functions rolled into one, especially for in industrial control applications. In the DSP chip and harmonic controller to work under, which makes the system independent of other systems, we can complete the signal interference of related work. The contents of this includes: data acquisition hardware program options; anti-jamming system, the hardware system design, including chip selection, sampling circuit, zero crossing detection, reset circuit; the last part of the design of the software, including watchdog program design and filter design techniques.Keywords: DSP; controller; harmonic interference目录一绪论 (1)1.1引言 (1)1.2谐波控制器发展的背景及意义 (2)1.3本文的研究方向和目的 (4)二 DSP的信号处理 (5)2.1数字信号处理系统的基本原理 (5)2.2DSP的数据采集系统的设计 (6)2.2.1 DSP的特点 (6)2.2.2 DSP数据采集 (8)2.2.3 系统软件设计 (11)2.2.4 设备固件设计 (11)2.3干扰的产生和干扰的途径 (13)三DSP谐波控制器抗干扰信号处理设计 (15)3.1概述 (15)3.2谐波控制器的硬件设计 (15)3.2.1 采样电路 (16)3.2.2复位电路 (17)3.2.3过零检测电路 (18)3.2.4执行单元 (19)3.3谐波控制器的软件设计 (20)3.4抗干扰设计 (25)3.4.1 硬件抗干扰 (26)3.4.2 软件抗干扰 (28)四仿真调试 (33)4.1M ATLAB简介 (33)4.2仿真设计 (34)4.3仿真框图 (35)4.4参数设置 (35)4.5仿真结果分析 (36)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (42)一绪论1.1引言自然界中存在的各种各样的信息和信号都可以通过传感器转换为电信号，例如：声音、语言和音乐可以通过传声器（如话筒）转换成音频信号；人体器官的运动信息（如心电、脑电、血压和血流）可转换成不同类型的生物医学信号；机器运转产生的一些物理变化（如温度、压力、转速、振动和噪声等）可用不同类型的传感器转换成对应于各种物理量的电信号；在人造卫星上用遥感技术可得到地面上的地形、地貌，甚至农田水利和各种建筑设施的信息；雷达、声纳能探测远方飞机和潜艇的距离、方位和运行速度等信息。

无功补偿及谐波抑制装置的设计

无功补偿及谐波抑制装置的设计引言：无功补偿及谐波抑制装置在现代电力系统中起着至关重要的作用。

它们被广泛应用于电力系统中，用于消除无功功率和抑制谐波，以维持电力系统的稳定运行。

本文将重点介绍无功补偿及谐波抑制装置的设计原理和应用。

一、无功补偿装置的设计无功补偿装置是一种用于补偿电力系统中的无功功率的设备。

无功功率是电力系统中产生的无效功率，它不执行任何实际的功率工作，但却对电力系统的运行产生很大的影响。

无功功率的存在会降低电力系统的功率因数，导致电压波动和电流失真。

因此，设计一个有效的无功补偿装置非常重要。

无功补偿装置通常由电容器和电抗器两部分组成。

电容器用于补偿电力系统中的感性无功功率，而电抗器用于补偿电力系统中的容性无功功率。

通过合理配置电容器和电抗器的容量和数量，可以达到无功功率的补偿效果。

此外，还可以使用智能控制技术，根据电力系统的负载变化和运行状态，实时调整无功补偿装置的容量，以实现更好的补偿效果。

二、谐波抑制装置的设计谐波抑制装置是一种用于抑制电力系统中谐波的设备。

谐波是电力系统中非线性负载引起的频率为基波频率整数倍的畸变电压和电流。

谐波的存在会导致电力系统中的电压失真和电流失真，进而影响电力设备的正常运行。

谐波抑制装置的设计需要根据实际情况选择合适的抑制方法。

常用的谐波抑制方法包括滤波器、变压器和谐波抑制器等。

滤波器可以通过选择合适的滤波器参数来滤除谐波成分，从而达到谐波抑制的效果。

变压器可以通过合理设计磁路和绕组参数来抑制谐波。

谐波抑制器可以通过引入逆谐波电流来消除谐波电流，从而实现谐波抑制的目的。

三、无功补偿及谐波抑制装置的应用无功补偿及谐波抑制装置在电力系统中有广泛的应用。

它们可以提高电力系统的功率因数，改善电压质量，减少电力系统的损耗。

此外，它们还可以保护电力设备免受谐波的影响，延长设备的使用寿命。

无功补偿及谐波抑制装置广泛应用于电力厂、工矿企业和大型商业建筑等电力系统中。

它们可以在供电侧或负载侧安装，根据实际需要进行调整。

一种有源谐波抑制装置设计

电网连接的拓扑结构拟选用并联型。图１所示为并联型有源谐波抑制装置的拓扑结构。图中，负载为产生谐波的谐波源，变流器和与其相连的电感、直流侧贮能元件（图中为电容）共同组成并联型有源谐波抑制装置的主电路。
损耗或衰减。与无源滤波器相比，有源滤波器具有高度可控性和快速响应性，能补偿各次谐波，可补偿无功功率，有一机多能的特点；滤波特性不受系统阻抗的影响，可消除与系统阻抗发生谐振的危险；具有自
图２电压型电路框图
图３电路框图
１有源滤波抑制装置结构设计
有源滤波器是含有有源器件的滤波网络。与利用电感、电容实现滤波功能的无源滤波器相比，有源滤波器可以省去体积庞大的电感元件，便于小型化和集成化，适于实现较低频率的滤波。另外，有源滤波器可以获得电压或电流增益，以补偿滤波网络的
《装备制造技术＞）２ｏ１５年第１期
一
种有源谐波抑制装置设计
陈瑜，殷虎
武汉４３００６４）
（海军驻第二船舶设计院军代室，湖北
摘
要：分析了谐波干扰对电网环境的危害，通过设计某型有源谐波滤波器，调谐在特定谐波频率。设计了一种有源谐波
图１并联型拓扑结构
２有源谐波抑制装置主电路储能元件

频率可调的谐波抑制电路的制作方法

频率可调的谐波抑制电路的制作方法在电力系统中，谐波污染是一个普遍存在的问题，它产生的原因是导致波形出现扭曲的谐波信号进入电网。

这些谐波信号会破坏电力设备和电网的稳定性，甚至引起供电质量下降和有效值增大。

为了解决这个问题，可以采用谐波抑制电路。

本文将展示一种基于可调频率的谐波抑制电路的制作方法。

1. 设计首先，我们需要准备以下元件：- 电阻- 电容- 晶体管- 变压器- 电感器- 电位器然后，根据设计需要，计算并选择以上元件的相应参数。

谐波抑制电路的设计需要考虑抑制特定频率的谐波信号，因此必须确定需要抑制的谐波频率以及抑制带宽。

2. 组装在准备好所有元件后，按照设计原理图进行组装。

具体步骤如下：- 将电阻，电容和电感器按照原理图布线。

- 将晶体管和变压器连接到原理图相应的位置。

- 将电位器连接到电容上，以调整抑制的谐波频率。

3. 调试完成组装后，连接电源并进行调试。

调试的主要目的是验证电路是否正常工作并调整抑制的谐波频率。

具体步骤如下：- 连接电源，并使用示波器进行波形监测。

- 通过调节电位器的阻值来改变抑制的谐波频率。

- 监测波形的变化，并检查谐波信号的抑制效果是否达到预期。

4. 总结通过上述步骤完成了可调频率的谐波抑制电路的制作。

在实际应用中，需要对电路进行进一步优化和测试，确保其能够达到预期的效果。

另外，可以根据实际需要进行修改和升级，以满足不同的应用需求。

总之，谐波抑制电路是电力系统维护中不可或缺的一部分。

通过调整电路中的元件参数，可以有效地抑制特定频率的谐波信号。

这种可调频率的谐波抑制电路是适用于电力系统中的高品质电路的重要组成部分。

基于DSP的单相特定次谐波抑制型混合电力滤波器的设计

摘要：简要分析了单相特定次谐波抑制型混合电力滤波器的工作原理、系统结构和控制方法，设计和搭建
了硬件实验平台，绍了基于ＤＰ的数字控制系统、于ＭＡＸ２介Ｓ基１５的Ａ／采样电路以及逆变电路的硬件结Ｄ构，对ＩＢ驱动模块ＥＢ４使用中易出现的问题设计了外围电路。使用Ｃ语言编写了实验程序，针ＧＴＸ８１在介绍了软件设计流程。最后通过实验证明该系统较理想地实现了预期目标，有良好的滤波性能。具
ｕｅｏｃｍｐｌｈｘｅｉｎａｒｃｄｒ．Ｆｕｔｅｍｏｅｔｅｓｆｗａｅｄｓｇｌｗｓｉｔｏｕｅ．Ｆｎｌ，ｓｄｔｏｉｔｅｅｐｒｍｅｔｌｐｏｅｕｅｅｒｈｒｒ，ｈｏｔｒｅｉｎｆｏｉｎｒｄｃｄｉａｌｙｔｉｓｓｅｉｔｓｉｅ．Ｉｃｉｖｓｔｅｅｐｃａｔｇａｓｉｅｌｎａｘｅｌｎｉｅｉｇｃｐｂｌｙｈｓｙｔｍｓｅｔｆｄｔａｈｅｅｈｘｅｔｎｏｌｄａｌａｄｈｓｅｃｌｔｆｔｒｎａａｉｔ．ｉｙｅｌｉ
ｏａｉｆＭＡＸｌ５ａｄｔｅｈｒｗａｅｃｎｉｕａｉｎｏｎｅｔｒｃｒｕｔｒｎｒｄｃｄＴｈｍｐｏｅｉｃｉｎｂｓｓｏｎｈａｄｒｏｆｒｔｆｉｖｒｅｉｃｉｓａｅｉｔｏｕｅ．２ｇｏｅｉｒｖｄｃｒｕｔ

基于TMS320F2812的谐波抑制控制装置硬件系统

波抑制的精确度和高效性也提出了新的要求。另外各种精密仪器对电能质量要求越来越高，实现
对电能设备的可视性监控以保证用电设备安全也成为新的需求。相对于无源滤波方式有源滤波在
谐波检测补偿中精确性高、时性好、实可监控性
图２所示堡竖王示Ｌ — 芝堡茬＝— Ｊ
控制信号
操作，因而可以兼顾控制和快速运算的双重功能。它即有数字信号处理能力，又具有强大的事件管理能力和嵌入式控制功能，特别适用于有数据处理繁重的测控系统，工业自动化控制、如电力电子
郑文亮周，佳
ｌ广东梅州烟叶复烤有限公司，东梅州（１７３广５４８）
２三一重工股份有限公司，南长沙（１０６湖４０１）
摘要提出了以Ｔ３０２１ＭＳ２Ｆ８２为控制核心的谐波抑制控制装置硬件结来解决谐波分析和抑制控制问题，个系统包括信号采集模块、整通信模块、电平隔离模块、谐波分析和补偿控制模块。
０引言
现代工业用电设备越来越复杂，力系统谐电波容量不断增大，变性也愈加增强，时电力系统中谐波问题的复杂性和控制难度不断增大，对谐这
补偿电流的控制信号来控制ＩＭ模块生成反谐Ｐ波补偿电流，后达到抑制谐波的目的 ¨ 。有源最滤波器（并联型）拓扑结构图如图１所示。

基于DSP的电力系统谐波抑制控制研究

基于DSP的电力系统谐波抑制控制研究随着电力系统的不断发展和大规模应用，电力质量问题变得越来越突出，其中谐波问题是一个重要的方面。

谐波是指电力系统中的非线性负载导致的频率为基波倍数的电压和电流成分。

这些谐波对电力系统的稳定性和运行效率造成了很大的影响。

因此，如何有效地抑制谐波成为了电力系统研究的重要方向之一。

为了解决电力系统中的谐波问题，人们提出了基于数字信号处理器（DSP）的谐波抑制控制方法。

DSP作为一种高性能的数字信号处理设备，具有计算速度快、抗干扰性强、运算精度高的优点，非常适合用于电力系统谐波抑制控制。

首先，基于DSP的电力系统谐波抑制控制需要对电力系统的谐波进行实时监测和分析。

通过采用高精度的传感器和AD转换器，将电力系统中的电压和电流信号转换成数字信号，并送入DSP进行处理。

DSP可以利用其强大的运算能力，对采集到的数据进行快速分析，并提取出谐波成分的频率和振幅信息。

其次，基于DSP的电力系统谐波抑制控制的关键是设计有效的谐波抑制算法。

DSP可以根据实时监测到的谐波频率和振幅信息，运行事先设计好的控制算法，生成对应的补偿信号。

这个补偿信号可以通过逆变器或者其他装置注入到电力系统中，以抵消谐波成分，从而实现谐波抑制的目的。

另外，基于DSP的电力系统谐波抑制控制还需要考虑系统的实时性和稳定性。

由于电力系统是一个复杂的动态系统，谐波成分的频率和振幅可能随时发生变化。

因此，控制系统需要及时响应，并根据新的谐波信息调整控制策略。

同时，为了保证系统的稳定性，控制算法需要遵循一定的稳定性条件，避免引入新的振荡、共振等问题。

总结起来，基于DSP的电力系统谐波抑制控制研究是为了解决电力系统中谐波问题而提出的一种方法。

该方法通过实时监测和分析谐波信号，并采用有效的控制算法生成补偿信号，以达到抑制谐波的效果。

同时，要考虑控制系统的实时性和稳定性。

基于DSP的电力系统谐波抑制控制方法具有很大的潜力和应用前景，可以提升电力系统的稳定性和运行效率，减少谐波对设备的损害，提高用电质量。

毕业设计(论文)-电力系统谐波抑制装置的研究.

长江大学毕业论文(设计)任务书
学院（系）电信学院专业电气工程及其自动化班级电气10603班
学生姓名指导教师/职称
1.毕业论文(设计)题目：
电力系统谐波抑制装置的研究
2.毕业论文(设计)起止时间：
2010年3月15日～2010年6月10日
3．毕业论文(设计)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）
（1）一种高性能的正弦脉宽调制器.
任务书批准日期2010年3月10日教研室(系)主任(签字)
任务书下达日期2010年3月15日指导教师(签字)
完成任务日期2010年6月10日学生（签名）
长江大学
毕业设计(论文)开题报告
题目名称电力系统谐波抑制装置的研究
题目类别毕业设计
学院（系）电子信息学院
专业班级电气10603班
学生姓名
指导教师
3.1.2主电路方案12
3.1.3控制方案12
3.2电路设计13
3.2.1主回路设计13
3.2.2驱动电路18
3.2.3控制电路原理.19
3.2.4控制电路设计21
3.2.5印制电路板的布线技术22
第四章仿真23
4.1电路图的绘制及其仿真23
4.2仿真及结果显示24
第五章总结26
参考文献27
致谢28
电气传动，1999，4：60～63
（2）GTO器件构成PWM电流型逆变器控制电路设计.
研究简报，1994, 4：45～50
4．毕业论文(设计)应完成的主要内容
（1）通过上网及图书馆等途径，查阅传统电力有源滤波装置的结构及工作原理，针对其存在弊端，提出自己的设计方法。
（2）第一，主电路的设计；第二，控制回路的设计。
[6]梁晓剑．电力系统谐波及其抑制技术的研究[D]．广西大学，2007

基于数字信号处理的模数转换器噪声抑制方案

基于数字信号处理的模数转换器噪声抑制方案一、数字信号处理在模数转换器中的应用随着电子技术的发展，数字信号处理(DSP)在模数转换器(ADC)中的应用越来越广泛。

数字信号处理是一种利用数字技术对模拟信号进行处理的方法，它能够提高信号的质量和可靠性，减少噪声和干扰。

在模数转换器中，数字信号处理技术被用来实现噪声抑制，以提高转换的精度和性能。

1.1 数字信号处理的基本原理数字信号处理涉及到对模拟信号进行采样、量化和编码，将其转换为数字信号，然后通过数字滤波器、变换和算法对数字信号进行处理。

在模数转换器中，数字信号处理的目的是减少量化噪声、热噪声和外部干扰，提高信号的信噪比(SNR)和动态范围。

1.2 模数转换器的噪声源模数转换器在转换过程中会遇到多种噪声源，包括量化噪声、热噪声、电源噪声、电磁干扰等。

量化噪声是由于ADC 的有限分辨率引起的，热噪声是由电子器件内部的热运动产生的，电源噪声和电磁干扰则来源于外部环境。

1.3 数字信号处理在噪声抑制中的作用数字信号处理可以通过多种方式来抑制噪声，包括数字滤波、过采样和噪声整形等。

数字滤波器可以去除信号中的高频噪声，过采样可以提高ADC的有效分辨率，噪声整形技术可以重新分布噪声能量，减少对有用信号的影响。

二、基于数字信号处理的噪声抑制技术基于数字信号处理的噪声抑制技术是提高模数转换器性能的关键。

这些技术通过优化数字信号处理算法和硬件设计，有效降低噪声水平，提高信号的质量和可靠性。

2.1 数字滤波器设计数字滤波器是数字信号处理中用于噪声抑制的基本工具。

它可以通过设计不同的滤波器结构和参数，实现对特定频率噪声的抑制。

常见的数字滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

2.2 过采样技术过采样是一种提高模数转换器性能的有效方法。

它通过增加采样率，使得信号的高频部分被更多的采样点覆盖，从而提高信号的分辨率和信噪比。

过采样还可以与数字滤波器结合使用，进一步降低噪声水平。

基于数字信号处理的发电机谐波分析

当我们取采样频率为２５０００ＨＺ，数据长度为４０００采样点时计信号。算结果为表３。因此，对连续信号的采样频率需大于奈奎斯特频率，即采样频率至少应等于或大于信号所含有的最高频率ｆｎ矾的两倍，即：ｃ＞２表３而实际应用时ｆｓ常取为４～１０。例如要进行１５次谐波分析，所采样信号的最高频率应为工频的１５倍，即７５０ＨＺ。为避免频谱混叠，采样频率应高于１５００ＨＺ，即每周波至少采样３０次。快速傅立叶变换采用基２算法，即每周波采样点数为２的幂次方。但采样点数如太多，Ｆ丌运算的时间就越长，将不适应电力系统实时监控的要求。通过对１６、３２、６４个采样点下的ＦＦＴ变换计算机模拟情况可知，１６点采样误差太大，不能满足精度要求；３２点采样的测量精度
基本满足要求，但高次谐波的测量误差较大；６４点采样的高次谐波测量误差有所降低，但效果不明显。考虑到６４点采样的ＦＦＴ变换的时间约是３２点的两倍，因此在选用每周波３２点采样的采样频率
较为合适。
４结论
ＭＡＴＬＡＢ是一种以矩阵运算为基础，功能十分强大的工程计算及数值分析软件。它具有规模庞大、覆盖面极广的工具箱（Ｔｏｏｌｂｏｘ１，３基于ＭＡＴＬＡＢ的谐波分析算法以及模拟分析结果应用范围十分广泛，能迅速地测试设计方案，综合评测系统性能；其ＦＦＴ函数：ｆｆｔ（ｓ）。其中ｓ即为加窗后的一帧信号。注意，因为实中的数字信号处理工具箱，几乎包括了数字信号处理的所有内容。时信号Ｆ的频域样值关于中点（即采样频率的ｌ／２）对称，所以，ｍ用ＭＡＴＬＡＢ语言编制信号分析系统是比较方便和高效的。这也说（ｓ１给出的矩阵数据只有前半部分有用。明了ＭＡＴＬＡＢ非常适合于信号处理分析及其研究，并且能带来很由于Ｆｆｔｒ存在泄漏和栅栏效应，所以我们应用ＭＡＴＬＡＢ语言大的方便和极高的效率。来分析谐波参数时，不能按照频率的大小顺序来求得，而是必须按基于ＭＡＴＬＡＢ的算法应用于发电机谐波测量，十分有效的达到各次谐波能量从高到低的顺序来计算，因为这样可以减少泄漏效了测量精度，从而有利于发电机测试中谐波参数的准确获取。该算应，所得的结果相对误差比较小。当我们求出功率谱密度最高频率法仍有很多地方有待完善或进一步研究。如：计算过程中并未采取

数字信号处理器在电网间谐波检测装置中的应用罗玄

数字信号处理器在电网间谐波检测装置中的应用罗玄摘要：间谐波测量已经成为电网参数测量的重要单元。

针对快速准确地测量电网间谐波参数的要求，本文介绍了一种应用数字信号处理器的间谐波检测装置，给出了基于TMS320LF2407的总体设计方案，介绍了信号调理电路分（互感器部分、低通滤波器、升压电路）的设计方案，运用TMS320LF2407的计算能力快速准确的得到间谐波成分的参数。

关键词：间谐波；数字信号处理器；滤波；检测装置1 引言随着电力电子设备的增加，电网间谐波导致的电能质量问题也日渐增多。

如直流联接类型的大型调速设备、变频器、牵引驱动设备等均可能在运行过程中产生间谐波[1-2]。

间谐波会严重的损害用电设备，可能会引起闪变、低频继电器的异常运行、无源电力滤波器的过流跳闸等等危险情况[3]。

因此，间谐波的检测具有十分重要的理论和实际意义。

国内外学者提出了短时傅里叶、奇异值分解、小波变换等方法进行间谐波检测。

但是这些方法需要用到大量的数学计算,在实际工程中不容易实现 [4-5]。

间谐波的检测一直受制于硬件平台，需要有高效、计算资源丰富的间谐波硬件检测装置[6-7]。

本文介绍了一种应用数字信号处理器的间谐波检测装置，运用了高速数字信号处理芯片TMS320LF2407和嵌入式技术，可以实现电网间谐波的检测。

2 整体设计本文应用数字信号处理器的间谐波检测装置，首先由互感器把需要测量的大信号变成可用于后续电路处理的小信号，再通过低通滤波器滤除不需要测量的高频率谐波成分，然后信号调理电路把信号转换成可以直接输入AD模块的模拟信号，经AD模块处理后得到离散数据，最后把数据送入DSP中进行FFT处理并在LCD显示出最终的数据，还可以与上位机连接完成通信存储等功能。

本文采用16位的定点DSP TMS320LF2407，其优秀的运算模块设计，使得其有高达40MIPS的运算速度，而且它的硬件资源也很丰富，使用TMS320LF2407内部集成的ADC模块就能满足测量间谐波时的基本要求。