基于SOPC的电力参数综合测量系统的设计

【摘要】随着科学技术的进步和社会的发展,电能成为一种不可或缺的特殊产品,给人们带来极大的便利。越来越多的非线性负荷接入到电力系统中,使得电网受到严重的干扰。电能质量不断恶化,电能质量问题亟待解决,而电力参数的测量和谐波分析是改善和提高电能质量的前提和依据。目前常用的电力参数测量方法都是基于传统FFT谱分析测量方法。即使使用一些校正方法,由于传统FFT固有特性的限制,其精度也无法得到突破。而全相位FFT具有良好的抑制频谱泄漏和“相位不变性”的性质,将该算法运用到电力参数测量当中,其精度定能得到很大的提高。同时SOPC是Altera公司提出的片上可编程系统解决方案。与DSP相比,采用SOPC的FPGA在高速复杂的逻辑处理方面有不可替代的优势。FPGA拥有超大规模的逻辑单元,具有独特的硬件高速并行运算速度。综上所述,本文设计了基于SOPC的电力参数综合测量系统,主要是研究电力信号的频率、幅值、相位差等参数的实时高精度检测和谐波分析的关键算法和实现技术。利用FPGA先进开发平台,运用SOPC技术和全相位谱分析方法,结合软硬件实现电力信号参数的实时高精度测量以及谐波分析。移植了μC/GUI界面系统,方便快捷的设计出友好的人机交互界面。最后对系统功能进行验证,基本满足预期设计要求。
【作者】李青倩；
【导师】张永辉；
【作者基本信息】海南大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】FPGA；SOPC；全相位谱分析；电力参数测量；谐波分析；μC/GUI；

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