本文關(guān)鍵詞：基于MSP430F5438的智能電表的諧波分析及計(jì)量的研究　出處：《東華理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 智能電表 諧波分析 SRFFT TSCW 電能計(jì)量

【摘要】：智能電表(Smart Meter)是電能數(shù)據(jù)采集用戶終端,是實(shí)現(xiàn)智能用電不可或缺的一部分。伴隨著智能電網(wǎng)逐步建設(shè),很多非線性的負(fù)荷及裝置得到了廣泛的使用,導(dǎo)致電網(wǎng)中的諧波污染越來(lái)越嚴(yán)重,電能質(zhì)量急劇下降。因此,在研究如何減少或者消除電力諧波的影響工作中,諧波分析和電能計(jì)量引起了很多學(xué)者的極大的關(guān)注。目前,快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform,FFT)是進(jìn)行電力系統(tǒng)諧波分析最常用的方法,是因?yàn)槠鋵?shí)用并且較容易在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。本文首先對(duì)諧波分析的算法進(jìn)行了分析。為了提高FFT進(jìn)行諧波分析的運(yùn)算效率,提出了一種復(fù)序列分裂基(Split-radix)快速傅立葉變換(SRFFT)算法,該算法較好地提高了FFT運(yùn)算精度。由于采用FFT進(jìn)行諧波分析時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些影響諧波分析精度的因素,如頻譜泄漏、頻譜混疊及柵欄效應(yīng),對(duì)其進(jìn)行分析并提出來(lái)一些改善的方法。其次,本文針對(duì)諧波對(duì)智能電表電能計(jì)量影響提出了改進(jìn)方案�；诖昂瘮�(shù)的選擇,提出了三角自卷積窗(Triangular Self-Convolution Window,TSCW)改進(jìn)諧波電能頻域計(jì)量算法,并針對(duì)幾種旁瓣性能較優(yōu)的典型的窗函數(shù)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加三角自卷積窗函數(shù)有效地改進(jìn)了諧波電能的計(jì)量,而且4-order TSCW對(duì)基波有功功率的計(jì)量精度高于其他的窗函數(shù)。最后,本文針對(duì)諧波分析及電能計(jì)量方案進(jìn)行了相應(yīng)的硬件電路及軟件設(shè)計(jì),并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),針對(duì)1~11次諧波進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果中諧波總畸變率?%519.1cTHD符合國(guó)家諧波標(biāo)準(zhǔn),表明智能電表在諧波分析上取得了初步的成果。
[Abstract]:The intelligent meter (Smart Meter) is the user terminal of the power data acquisition, and it is an indispensable part of the realization of the intelligent power use. Along with the gradual construction of smart grid, many nonlinear loads and devices have been widely used, resulting in more serious harmonic pollution in power grid and a sharp decline in power quality. Therefore, in the study of how to reduce or eliminate the influence of electric power harmonics, harmonic analysis and energy measurement have aroused great attention of many scholars. At present, Fast Fourier Transform (FFT) is the most commonly used method for harmonic analysis of power system, because it is practical and easy to implement in embedded system. Fu Liye transform is the most commonly used method in power system harmonic analysis. In this paper, the algorithm of harmonic analysis is analyzed. In order to improve the efficiency of FFT in harmonic analysis, a complex sequential split basis (Split-radix) fast Fu Liye transform (SRFFT) algorithm is proposed, which improves FFT operation accuracy. There are some factors that affect the accuracy of harmonic analysis, such as spectrum leakage, spectrum aliasing and hurdle effect, because of harmonic analysis based on FFT. Secondly, this paper puts forward an improved scheme for the influence of harmonic on the measurement of the power of the smart meter. The choice of window function is proposed based on triangular self convolution window (Triangular Self-Convolution, Window, TSCW) improved frequency domain harmonic energy metering algorithm, and simulation experiments for several typical window function sidelobe performance better, the experimental results show that the triangular self convolution window function effectively improves the measurement of harmonic energy, and the measurement precision of 4-order TSCW on the fundamental active power is higher than that of the other window functions. Finally, based on the harmonic analysis and power measurement scheme for the design of hardware circuit and the corresponding software, and set up the experimental platform, experimental analysis for 1~11 harmonic. The experimental results of total harmonic distortion%519.1cTHD? Meet the harmonic standard, which shows that the intelligent electric meter has achieved initial results in harmonic analysis.
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM933.4

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