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改进的谐波分析算法在数字仪表中的应用 application of improved harmonic analysis algorithm in digital instrument
第33卷第242期 电力系统通信 、，01．33No．242 El 2012年12月10 TelecommunicationsforElectricPower System Dec．10，2012 ·57． 改进的谐波分析算法在数字仪表中的应用 余伟，张倩男 (宁夏电力公司石嘴山供电局，宁夏石嘴山753000) 摘要：在早期测量仪表的基础上，设计并实现具有高精度电能质量分析功能的多功能数字仪表 是今后电力仪表行业的趋势．文章针对提高多功能数字仪表谐波分析的精度，引入了一种基 于FFT改进的谐波分析算法，该算法利用待测频点谱线附近幅值最大和次大的2根谱线计算 被测量谐波的幅值，并进行误差补偿和修正，从而有效提高了谐波分析的准确性。同时，采用 性能优良的DSP处理器ADSP．BF527作为数据处理平台，设计并实现了多功能数字仪表，最 后通过实测表明该仪表具有较高的测量精度。 关键词：多功能数字仪表；快速傅里叶变换；谐波分析；ADSP．BF527 1 2—0057—04 中图分类号：TM933．4；TM71文献标志码：B 文章编号：1005—7641(201 2)1 O 引言 阻及频率。 从电参量的物理定义出发，本系统设计了无限 电力系统谐波问题由来已久，尤其白70年代 脉冲响应(Infmite ImpulseResponse，IIR)高通滤波 以来，随着我国电力电子技术的飞速发展，各种电 器与有限长单位冲激响应(Finite ImpulseResponse， 力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应 FIR)抽取滤波器，对采样数据进行滤波处理，从而 用El益广泛，谐波所造成的危害也日趋严重。目 得到要求测量频段的采样数据，最终按照均方根求 前市场上绝大多数电力用数字仪表都不具备电能 有效值的方法计算出被测量的有效值。直流信号和 质量分析功能。虽有少数仪表具有谐波分析功能， 交流信号有效值测量原理如图l、图2所示。 并且能够在一定频率范围内对交流信号进行谐波 分析，但是其分析结果的精度亟待提高。 三级抽取低通滤波 文章在现有数字仪表的基础上，采用了一种基 笪呈坠牺习j瓜一一而iUi球堂坌重堕生 L．．．．一：L————．一L————．一L．．．．一： __一一，一_-●，，一一一-一一●‘●●●_●_-，一_ Fourier 于快
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