准同步谐波分析的DSP实现

介绍一种DSP准同步谐波分析系统.系统硬件选用主从式双处理器结构,主处理器(单片机)负责人机交互及DSP的Bootloader等,从处理器(DSP芯片)专门负责数据处理;软件采用定点机浮点化运算,自定义浮点类型简化运算,提高运算速度和有效位数,系统在谐波分析中利用准同步算法,提高非正弦周期信号非同步采样情况下电网参数运算的准确度.系统成功应用于光电式高压计量装置,通过仿真试验,基波准确度优于0.1%,11次以下的谐波准确度优于2%.具有良好的实用价值和拓展性能.     

基于并行数据处理结构的电能质量在线监测

提出了基于现场可编程门阵列器件FPGA与数字信号处理器DSP并行结构的在线电能质量监测与分析 .由FPGA同步产生系统控制时序,并充分利用FPGA与DSP各自在数字信号处理领域中的特点,在FPGA内设计了16位浮点FFT运算模块用于谐波分析,应用DSP实现电压波动与闪变等电能质量指标数据的计算,采用FPGA与DSP并行数据处理的方式,达到采样与数据处理的同步进行的目的,从而完成对多路信号的无缝采样与分析.     

基于并行数据处理结构的电能质量在线监测

提出了基于现场可编程门阵列器件FPGA与数字信号处理器DSP并行结构的在线电能质量监测与分析。由FPGA同步产生系统控制时序,并充分利用FPGA与DSP各自在数字信号处理领域中的特点,在FP GA内设计了16位浮点FFT运算模块用于谐波分析,应用DSP实现电压波动与闪变等电能质量指标数据的计算,采用FPGA与DSP并行数据处理的方式,达到采样与数据处理的同步进行的目的,从而完成对多路信号的无缝采样与分析。     

基于LabVIEW DSP模块分别计量基波和谐波电能的数字电能表

一种基于全功能可视化数字信号处理器（DSP）设计工具LabVIEW DSP模块的数字电能表开发方案,以浮点DSP芯片为核心,通过光电传感器、A/D转换器硬件,完成电压、电流实时采集,而准同步采样、数字滤波、加窗、快速傅里叶变换（FFT）运算及电参量计算等工作由DSP芯片里的软件完成。     

浮点型DSP的MOA泄漏电流测试仪

介绍了研制的以浮点型 DSP为主处理器的氧化锌避雷器泄漏电流测试仪 ,阐述仪器带电测量的工作原理和仪器的设计要点。利用 DSP TMS32 0 C32的运算能力 ,软件算法上采用了数字滤波和相关运算相结合的处理方法。该测试仪准确度高、工作稳定、抗干扰能力强。     

基于LabVIEW DSP模块的手持式电力谐波分析仪

提出一种基于全功能可视化数字信号处理器(DSP)设计工具LabVIEW DSP模块的手持式电力谐波分析仪开发方案,以32位浮点DSP芯片为核心,通过传感器、A/D转换器等较少硬件,完成电压、电流实时采集,而准同步采样、数字滤波、加窗、快速傅里叶变换(FFT)运算、电参量计算等工作由DSP芯片里的软件完成。方案充分利用了LabVIEW DSP模块的交互性、易用性、集成资源以及DSP芯片数据处理能力,达到了缩短开发周期、降低开发难度等目的。研究开发的谐波分析仪具有功能多、体积小、性能高、功能扩展方便等特点。     

采用DSP和FPGA直驱阀用音圈电机驱动控制系统

针对直驱阀用音圈电机控制系统的性能要求,以及现有电机驱动控制器存在的不足,提出一种基于浮点数字信号处理器(DSP)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动控制器结构方案.根据系统驱动控制所需功能以及DSP和FPGA各自的特点,进行了功能划分.其中:DSP作为主处理器,主要负责完成上电自检、系统初始化、通讯、以及位置环计...     

浮点协处理器设计及其在电力电子数字控制平台中的应用

由于定点数字信号处理器(digital signal processor,DSP)存在字长效应和运算能力不足的问题,在一些电力电子应用场合不得不采用浮点DSP。为了解决定点DSP的电力电子数字控制平台的计算瓶颈问题,该文提出了用现场可编程逻辑阵列配置浮点协处理器的方法来提升平台的计算能力。该文给出了浮点运算单元的详细设计过程,并提出了一种更为简单的浮点除法算法实现方法,该算法的误差分析表明：最大绝对值误差不超过2个最小位。仿真和实验验证该浮点协处理器的运算速度可达2.5千万次浮点运算。用快速傅里叶变换算法测试运算效率的实验表明：浮点协处理器的运算效率比DSP算法运算效率快5倍之多。     

基于IEC 61850的数字化电能表用快速准同步谐波测量算法

按IEC 61850-9-2 LE要求,数字化测量装置主要采用80′fr的固定采样率,在非同步采样下进行谐波分析,容易引起频谱泄漏。准同步算法具有较高的准确度,但计算复杂,硬件开销较大,不适合数字化电能表进行在线谐波分析和电能计量。该文针对数字化测量装置的特点,提出一种高效准同步谐波算法,具体采用等效加权窗函数与组合数快速傅里叶(fast Fourier transform,FFT)算法相结合的方式,使理论计算量减少了90%以上。通过仿真和试验,与Triangular窗插值离散傅里叶(Discrete Fourier transform,DFT)算法、Hanning窗插值DFT算法、Nuttall4(III)窗插值DFT算法进行比较,证明了该文提出的算法准确度更高,且硬件开销具有明显优势。     

TMS320C32在励磁系统仿真测试中的应用

TMS320C32是TI公司的浮点系列高性能数字信号处理器(DSP),运算速度快,适合于电力系统的实时数据分析.在发电机不运行时而能得到励磁调节器的性能指标,具有很大的实用价值.本文提出一种基于TMS320C32的发电机励磁仿真测试系统,该系统能仿真同步发电机及电网等环节,并能实时分析采样数据,现场试验证明了该系统的可行性和实用性.     

一种基于改进锁相环的谐波分析逻辑电路

改进锁相环(EPLL)相比传统锁相方法具有快速、稳定的优点.基于EPLL输出的同步倍频信号可以将异步采样数据同步化,再通过基于准同步采样数据的快速傅里叶变换,最终可以在快速实现信号跟踪的基础上获得精确的谐波分析结果.文中完成了这种基于EPLL的谐波分析逻辑电路设计,并在FPGA器件中得到了实现和验证.此外,还研究了非等间隔采样、异步采样数据同步化以及定点数运算对该谐波测量方法精确度的影响.所设计的逻辑电路已经应用于一款具有谐波分析功能的电能计量芯片的开发中.     

基于改进DFT和时域准同步的间谐波检测算法

快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时存在频谱泄漏和栅栏效应,由此产生的谐波与间谐波之间的频谱干扰会严重影响间谐波参数测量的准确度。为减小谐波与间谐波之间的频谱干扰,提出一种基于改进离散傅里叶变换(DFT)和时域准同步的间谐波检测算法,采用改进DFT算法精确估计基波频率,利用三次样条插值重构准同步采样序列,用FFT算法对单个周期重构序列进行处理,得到基波和谐波的参数,并将基波和谐波成分从重构序列中减去,再次用FFT算法和最大谱峰搜索法对剩余序列进行处理,确定每一个间谐波成分的参数。仿真结果表明,该算法不仅能提高频率分辨率,还可以有效排除谐波和间谐波的频谱干扰,且间谐波检测的准确度高、稳定性好、运算量小。     

准同步采样法在配电综合测控仪中的应用

通过研究准同步采样法,分析准同步采样法准确度与频率偏差的关系,提出通过减少频率偏差来提高准同步采样法准确度的两种方法,提出准确计算信号频率的公式。计算机仿真结果表明该方法能有效提高测量信号的有效值和谐波的准确度。最后把准同步采样法应用于配电综合测控仪中,进行硬件和软件设计,实现了仪器体积小,抗干扰能力强,而且测量速度快,测量精度高的目标。     

电参量测量中准同步采样算法分析及精度提高方法

为了进一步减小同步采样中产生的误差,提出了准同步采样方法,其采样周期不要求与信号周期严格同步,实际是等间隔采样和周期迭代过程,从而获得了接近“理想同步采样”的测量准确度。介绍了准同步采样方法的基本思想,对该方法进行了分析,并给出了进一步提高测量精准度的方法。经实验验证,准同步采样算法可以显著提高计算精度,并可以应用于其它信号特征的采样数字测量中。     

新型高压电能表的研究

介绍了一种新型高压电能表。该表引入光电式电流互感器元件,自行设计悬浮式电源,解决了高压侧供电问题;采用高速、低功耗微处理器,实现高端电能计量,克服了传统高压电能表普遍存在的防窃电效果差的缺点;在软件上应用准同步算法,较好地解决了周期性畸变波形下电能的准确计量问题。试验表明,该电能表准确度优于0．5％,具有良好的实用价值。     

基于Nuttall窗四谱线插值FFT的电力谐波分析

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)在非同步采样和非整数周期截断时难以精确检测谐波各参数。加窗和插值算法可提高FFT的精确度。分析了Nuttall窗的频谱特性,提出了基于Nuttall窗四谱线插值FFT的电力谐波分析算法。该算法充分利用峰值谱线频点附近的四条谱线进行加权运算以提高谐波分析精度,运用多项式拟合推导出实用的插值修正公式。仿真结果验证了在非同步采样时,该算法检测谐波的精度更高,有效地抑制了频谱泄漏。     

一种高效的电力系统谐波检测方法

介绍了一种高效的电力系统谐波检测方法.该方法的整体系统设计从多方面考虑,以提高谐波检测的精度和速度,因此,选择高速、高精度的A/D转换器件(ADS8364),确保采样值的精确度,并采用锁相环(phaselocked loop,PLL)技术来同步被测信号,以减小由非同步采样所产生的误差.重点介绍了基-4 FFT的谐波测量原理,详细地阐述了这种高效的并行算法在现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)上的硬件实现过程,最后通过仿真验证了该方法的实效性.     

三相功率因数校正在电镀电源中的应用

将新型四开关三相高功率因数变换器用于数字化电镀电源,解决了由高压大电容滤波而导致的输入功率因数低,谐波分量大的缺点.采用DSP完成数据的采集和A/D转换,DSP经控制算法计算决定脉冲宽度;通过CPLD输出到驱动电路,控制IGBT的导通和关断.在仿真分析的基础上,对电镀电源系统进行了试验研究.试验结果表明,四开关的功率因数校正效果明显;谐波分量在两开关为2%的基础上又下降了0.9%.