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近些年来,电力系统谐波问题在世界范围内得到了广泛的关注。由于电力电子设备在电气化铁道、化工、冶金、煤炭等工业部门的大量应用,使得电力系统谐波问题日益严重,从而将谐波的管理、监测和治理等摆在了十分重要的位置。 本论文从谐波检测角度出发,对单相电力系统的谐波检测装置进行了设计。主要设计了以TMS320F206和AD73360为核心器件的单相谐波检测装置。硬件系统完成对电压和电流信号的采集,对模拟信号进行数字化处理,与上位机的串口通信功能。算法中设计了SPLL(Software Phase Locked Loop)—软件锁相环,它能够控制A/D的同步采样,进而提高FFT测算各次谐波的频率、幅值和相位的准确度。 本论文研究了稳态谐波信号和非稳态信号的检测方法。按照时域测量谐波的方法,对稳态谐波信号的检测方法进行了设计与实现,主要应用FIR(Finite Impulse Response)加窗数字滤波技术和按时间抽取的基-2FFT算法。确定了89阶加汉宁窗的FIR数字低通滤波器,该滤波器能够达到谐波测量的要求,并应用256点的时域抽取的基-2FFT算法,该算法能测算到50次谐波。对非稳态信号的检测,主要研究了基于改进的瞬时功率信号检测方法,利用MATLAB6.5对该检测方法建模,并对不同谐波信号进行仿真实验,结果表明,选择3阶切比雪夫Ⅱ型的IIR(Infinite Impulse Response)数字低通滤波器对检测非稳态信号中谐波信号的精度高。 对设计的装置进行测试,结果表明,所设计的单相谐波检测装置可以实现对稳态谐波信号的检测。