【正文】 要標(biāo)志。 攀枝花學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） (6)影響測(cè)量?jī)x表的精度，造成電能計(jì)量的誤差 。 (3)可能引起電機(jī)的機(jī)械振動(dòng) : (4)無功補(bǔ)償電容器組可能引起諧波電流的放大，甚至造成諧振 。歸納起來其主要危害有 : (1)產(chǎn)生附加損耗，增加設(shè)備溫度 。 在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，電氣化鐵道的發(fā)展，化工、冶金、煤炭等工業(yè)部門中電力佳子技術(shù)的大量應(yīng)用和國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)，以及節(jié)能中電力電子技術(shù)的應(yīng)用，在帶來技術(shù)經(jīng)濟(jì)上一系列效益的同時(shí)，也使電網(wǎng)的諧波含量大大增加，電 網(wǎng)波形畸變?cè)絹碓絿?yán)重，這就是所謂的電網(wǎng)諧波污染。電力系統(tǒng)的波形即便并不是一個(gè)新的問題。有時(shí)頻率急劇下降不止，則可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的崩潰。 電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為 50Hz，俗稱工頻，電力系統(tǒng)標(biāo)稱頻率應(yīng)與工業(yè)設(shè)備工作頻率一致，如頻率偏離正常值，將對(duì)用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的電氣化水平日益提高，具有非線形或時(shí)變特性的負(fù)荷也日益爭(zhēng)奪，從而在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，僅 用頻率和電壓著兩個(gè)指標(biāo)來衡量電能質(zhì)量已經(jīng)不能滿足需要了。理想的電壓應(yīng)該是幅值始終為額定植的三相對(duì)稱正弦波電壓，但由于系統(tǒng)中存在阻抗和用電負(fù)荷的變化 、用電負(fù)荷性質(zhì)的不同等特點(diǎn)，造成了實(shí)際電壓在幅值、波形和對(duì)稱上與理想電壓之間出現(xiàn)偏差。 本裝置可以進(jìn)行快速的信號(hào)采集和實(shí)時(shí)的諧波分析。論文中還詳細(xì)分析了信號(hào)的采樣問題。 硬件設(shè)計(jì)方面，根據(jù)電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和處理的實(shí)際特點(diǎn)，設(shè)計(jì)信號(hào)的多通道同時(shí)采樣， A/D 和 DSP 芯片的處理速度快的優(yōu)勢(shì)，滿足了實(shí)時(shí)性的要求。最后針對(duì)電力部門和實(shí)際應(yīng)用的需要，提出了以 AD73360 和數(shù)字信號(hào)處理芯片 TMS320C5402 構(gòu)成的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） [基于 DSP 對(duì)電力系統(tǒng)的諧波測(cè)量及數(shù)據(jù)分析 ] 學(xué)生姓名： 何蓉 學(xué)生學(xué)號(hào)： 202120520210 院（系）： 電氣信息工程學(xué)院 年級(jí)專業(yè)： 2021 級(jí)電子信息工程 指導(dǎo)教師： 郝小江 講師 二〇〇七年六月攀枝花學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 摘要 本文首先回顧了國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)諧波監(jiān)測(cè)裝置的現(xiàn)狀，分析了數(shù)字信號(hào)處理芯片（ DSP）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景 。 然后，介紹了諧波的基本概念 、 衡量指標(biāo)和數(shù)學(xué)分析方法。 論文完成了基本的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件算法設(shè)計(jì)。 軟件算法方面，系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的快速傅立葉變換（ FFT），對(duì)采集的電壓和電流信號(hào)進(jìn)行頻譜分析。初步設(shè)計(jì)了對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理的相關(guān)軟件算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)諧波的 測(cè)量功能。 關(guān)鍵詞 ：數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP），諧波， McBSP 攀枝花學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） Abstract By loking back on the present situations of the electric harmonic monitoring equipments, the prospect of the pracitical appliication of Digital Signal Processor (DSP) in the electric power system is discussed in this paper. This paper briefly analyzes the concepts of harmonic and then proposes the hardware structure made up of AD73360 (A/D) and TMS320C5420 (DSP) at the demand of practical applications of power department. The design of both hardware and software is finished. A realtime highspeed multichannel, synchronous data sampling and processing system is designed based on DSP. AD73360 is directly connected to Multichannel Buffered Serial Port (McBSP which is a kind of sixwired synchronous serial port) on DSP for data exchange. The sampled voltage and current signals are harmonic analyzed by DSP using the fast Fourier transform (FFT) algorithm. Some considerations conceming about the signal samnling are also discussed.. The equipment can provide highspeed signal sampling and realtime harmonic analysis. keywords: DSP (Digital Signal Processor), Harmonic, McBSP (Multichannel Buffered Serial Port) 攀枝花學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 摘 要 ?????????????????????????????????Ⅰ ABSTRACT???????????????????????????????? Ⅱ 1 緒論 ??????????????????????????????????? 1 問題的提出 ??????????????????????????????? 1 ????????????????????????? ??????????????????????????? ??? ????????????????????????????? 2 電能質(zhì)量參數(shù)的測(cè)量和計(jì)算公式 ?????????????????????? ???????????????????????????????? ??????????????????????????? ??????????????????????????? ??????????????????????????? 的計(jì)算 ??????????????????????????? ?????????????????????????????? ????????????????????????????? ????????????????????????????? ????????????????????????????? ??????????????????????????? ????????????????????????? FFT算法進(jìn)行頻譜分析 ?????????????????????? ?????????????????????????????? ?????????????????????????????? 3 硬件設(shè)計(jì) ????????????????????????????????? ???????????????????????????? DSP部分 ???????????????????????????????? DSP系統(tǒng)的構(gòu)成 ??????????????????????????? DSP芯片的選擇依據(jù) ????????????????????????? TMS320C54xx具有以下硬件優(yōu)點(diǎn) ???????????????????? 攀枝花學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） TMS320C54xx DSP芯片的硬件結(jié)構(gòu) ??????????????????? ??????????????????????? ?? ???????????????????????? 二次開發(fā)擴(kuò)展子板接口 ??????????????????????? DSP的多通道緩沖串口 (McBSP) ??????????????????? A/D部分 ??????????????????????????????? ????????????????????????? 模擬輸入通道的電路設(shè)計(jì) ?????????????????????? 時(shí)鐘信號(hào)的選擇 ?????????????????????????? 電源和接 地 ???????????????????????????? 與 DSP的接口電路設(shè)計(jì) ??????????????????????? AD73360的數(shù)據(jù)編碼格式 ?????????????????????? AD73360的編程方法 ??????????????????????? 4 軟件開發(fā)環(huán)境 ??????????????????????????????? CCS的介紹 ??????????????????????????????? ???????????????????????? 實(shí)時(shí)分析 ????????????????????????????? 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換 (RTDX)???????????????????????? 實(shí)時(shí) DSP環(huán)境 ??????????????????????????? 數(shù)據(jù)可視化 ????????????????? ??????????? CCS環(huán)境下進(jìn)行軟件開發(fā)的流程 ?????????????????????? 軟件編寫 ??????????????????????????????? 總體流程圖 ???????????????????????????? 主程序流程圖 ??????????????????????????? FFT流程圖 ????????????????????????????? McBSP初始化程序 流程圖 ??????????????????????? AD73360初始化程序流程 ??????????????????????? 軟件調(diào)試 ???????????????????????????????? 剖析點(diǎn)的調(diào)試 ??????????????????????????? FFT程序編寫時(shí)需要注意的問題 ???????????????????? 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 ??????????????????????????????? FFT算法中補(bǔ)零運(yùn)算 ??????????????????????????? ??????????????????????????? ?????????????????????????????? 攀枝花學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 6 結(jié)論 ????????????????????????????????? 參考資料 ????????????????????????????????? 致謝 ????????????????????????????????? 攀枝花學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 問題的提出 電力系統(tǒng)運(yùn)行是，理想情況下它應(yīng)以額定電壓和額定功率向用戶供電。以往各國(guó)都以頻率和電壓維持與額定值的偏差不超過規(guī)定的允許范圍作為衡量電能質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。因此，三相電壓的不對(duì)稱度、波形畸變以及電壓波動(dòng)和閃變也成為衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。頻率的變化，將影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，甚至引起電子設(shè)備誤動(dòng)作，導(dǎo)致信號(hào)誤傳。 波形畸變是指交流電力系統(tǒng)中電壓或電流波形偏離了正弦波。由于系統(tǒng)中存在著各種非線形 元件，特別是容量不斷增大的大型晶閘管整流裝置和大型電弧爐的運(yùn)行，導(dǎo)致電力系統(tǒng)波形畸變?nèi)找鎳?yán)重，再加上競(jìng)爭(zhēng)和充分利用電工材料，對(duì)電工設(shè)備日益傾向于采用在其磁化曲線臨界情況下甚至在飽和區(qū)段工作，導(dǎo)致這些電力設(shè)備的勵(lì)磁電流波形嚴(yán)重畸變，嚴(yán)重危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，從而使得諧波問題在各國(guó)均倍受重視和關(guān)心。諧波對(duì)電力系統(tǒng)電磁環(huán)境的污染不僅危害系統(tǒng)本身的安全，而且對(duì)廣大電力用戶的危害面也十分廣泛。 (2)惡化絕緣條件，縮短設(shè)備壽命 。 (5)對(duì)繼電保護(hù)、自動(dòng)控制裝置和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾和造成誤動(dòng)作 。 (7)干擾鄰近的通信線路和鐵道信號(hào)線路的正常工作。 (2)是提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)總體效益、用電效率 (節(jié)能、降損 )和改善電氣環(huán)境、以及工業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)保證。 (4)通