文档介绍：摘要随着社会的发展,人们对电力需求特别是电能质量的要求越来越高。但由于非线性负荷大量使用,却带来了严重的电力谐波污染,给电力系统安全、稳定、高效运行带来严重影响,给供用电设备造成危害。如何最大限度的减少谐波造成的危害,是目前电力系统领域极为关注的问题。谐波检测是谐波研究中重要分支,是解决其它相关谐波问题的基础。因此,对谐波的检测和研究,具有重要的理论意义和实用价值。目前使用的电力系统谐波检测装置,大多基于微处理器设计。微处理器是作为整个系统的核心,它的性能高低直接决定了产品性能的好坏。而这种微处理器为主体构成的应用系统,存在效率低、资源利用率低、程序指针易受干扰等缺点。由于微电子技术的发展,特别是专用集成电路设计技术的发展,使得设计电力系统谐波检测专用的集成电路成为可能,同时为谐波检测装置的硬件设计提供了一个新的发展途径。本文目标就是设计电力系统谐波检测专用集成电路,从而可以实现对电力系统谐波的高精度检测。采用专用集成电路进行谐波检测装置的硬件设计,具有体积小,速度快,可靠性高等优点,由于应用范围广,需求量大,电力系统谐波检测专用集成电路具有很好的应用前景。本文首先介绍了国内外现行谐波检测标准,调研了电力系统谐波检测的发展趋势;随后根据装置的功能需求,特别是依据其中谐波检测国标参数的测量算法,为系统选定了基于的设计方案。本文分析了电力系统谐波检测专用集成电路的功能模型,对专用集成电路进行了模块划分。定义了各模块的功能,并研究了模块间的连接方式,给出了谐波检测专用集成电路的并行结构。设计了基于的谐波检测专用集成电路设计和验证的硬件平台。配合专用集成电路的电子设计自动化ぞ构建了智能监控单元专用集成电路的开发环境。在进行具体设计时,根据待实现功能的不同特点,分为用户逻辑区域和处理器模块两个部分。用户逻辑区域控制疍转换器进行模拟信号的采样,并对采样得到的数字量进行谐波分析等运算。然后将结果存入片内的双口校却齆砥鞯姆梦省砥鞫允荽砟?榈慕峁山东大学硕士学位论文
~步处理,得到其各自对应的最终值,并将结果通过串行通信接口发送给上位机。最后,对设计实体进行了整体的编译、综合与优化工作,并通过逻辑分析仪对设计进行了验证。在实验室条件下,对监测指标的运算结果进行了实验测量,实验结果表明该监测装置满足了电力系统谐波检测的总体要求。【关键词】电力系统谐波检测;专用集成电路;片上可编程系统;现场可编程门阵列山东大学硕士掌位论文Ⅱ
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论文作者签名::查ⅰ肫冢核苁鼙坌且兰论文作者签名:辇馇猓期:丝监绎里翌日原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日
口去州地返缪褂行е祇仃一角频率,自疶;一周期。口瓦上“【训,齁∞∑脚以潭痵第一章绪论卜德剩谐波的基本概念%!3跸嘟牵∞吠在电力系统中,由于用户工作需要经常使用一些非线性负载,如电弧炉、电力电子装置等,其结果是向电网注入了大量的谐波电流,造成电网电压波形畸变,使供电系统中的元件损耗增大。这将给电力系统中的设备带来很大危害。因此,如何设计一种精度高、实时性好且适用范围宽的谐波检测方法已成为一个具有重要现实意义的研究课题。在供用电系统中,通常总是希望交流电压和交流电流呈正弦波形。正弦波电压可表示为:式中正弦波电压施加在线性无源元件电阻、电感和电容上,其电流和电压分别为比例、积分和微分关系,仍为同频率的正弦波。但当正弦波电压施加在非线性电路上时,电流就变为非正弦波,非正弦电流在电网阻抗上产生压降,会使电压波形也变为非正弦波。当然,非正弦电压施加在线性电路上时,电流也是非正弦波。对于周期为飏/的非正弦电压,一般满足狄里赫利条件,,以玎口.、,
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