微型计算机应用大作业名称：220/380V50Hz的电力系统谐波检测和分析系统的设计姓名：钱黄生学号：0501321220/380V50Hz的电力系统谐波检测和分析系统的设计摘要：近年来，随着直流输电和柔性交流输电技术的采用，电气化铁道的快速发展，化工冶金、煤炭等工业部门中电力电子设备的大量应用等，使得电网的谐波含量大大增加，电网波形畸变越来越严重，对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响。谐波测量是谐波问题研究的主要依据，实时测量电网中的谐波含量，确切掌握电网中谐波的实际状况，对于防止谐波危害，保障电网的安全运行是十分必要的。本设计在简要分析相关谐波标准和谐波测量技术现状后，选择了基于TMS320F2812实现谐波检测的方案，主要完成了数据采集和分析工作。关键词:谐波分析;TMS320F28I2，数据采集和分析设计要求：1.设计硬件电路:单片机（51或DSP等）采样率1kHz/通道，8通道，不小于10位精度.2.设计软件流程,至少包括:1)初始化主程序;2)数据预处理子程序:对每一个通道都连续采集6次,进行数据滤波;3)数据分析子程序:对每个通道的数据进行进行傅立叶分析(虚拟调一个傅立叶分析子程序,该子程序模块内容空);4)串行通讯子程序:每次采完8个通道的数据后，发出一次中断请求，通过串行通讯总线,把数据送到主机。第一章：前言1.1什么是电力谐波、电力谐波的危害发电厂发出交流电的频率是50赫兹，波形是正弦波。通常称工频。波形图如下：图1.1正常电压电流波形——正弦波在电力系统方面，谐波是指多少倍于工频频率的波形，简称“次”，是指从2次到30次范围，如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；超过13次的谐波称高次谐波。图1.2含谐波的电压波形图1.3含谐波的电流波形从图二看出电压波形有开口，电流波形是方波，与图一所示波形有很大的差别。电力谐波对电力网（包括用户）危害是十分严重的，它是一种电力污染，一种人们（用五官直接感受而不通过仪器）看不见、嗅不到、摸不着的污染。所以往往不被人们注意。★谐波对电力系统产生的危害主要有以下几点：1、对电力设备的危害（1）加速电力变压器绝缘老化，缩短变压器使用寿命。（2）使开关（断路器）过载，造成经常性跳闸。由于谐波电流在导体表面流动，引起导体发热，降低了开关的实际容量所致。（3）使无功补偿设备部件损坏，无法进行无功补偿，加大线路损失，降低变压器额定容量。2、对变电所的继电保护产生干扰，易造成保护误动作，导致区域性停电事故。3、干扰通讯，影响通讯网络。通讯系统使用大量计算机容易受谐波干扰。4、对精密设备及家用电器产生危害，如空调、微波炉、电视等。因此，谐波问题一直是主要的电能质量问题。目前电网谐波与电磁干扰、功率因数降低己并列为电力系统的三大公害。电力系统的谐波问题在世界范围内得到了十分广泛的关注，谐波的管理、检测和治理等被摆到了十分重要的位置。谐波问题涉及面广，它包括谐波分析、谐波测量、谐波抑制等。谐波测量是谐波问题管理的主要依据，实测电网谐波的干扰和分布状况，已成为保证电网安全经济运行、高质量供电必不可少的措施之一，而谐波测量数据的获得必须借助于有效的测量仪器。近年来，发达国家在研制和使用谐波分析仪器方面发展迅速，仪器的性能先进，测量功能齐全，适用范围广，且耐用可靠，但价格昂贵。相比之下国内测量仪器价格较低，但其质量、精度、可靠性方面有很大的差距，主要适用于谐波测量方面，而在波形分析、采样窗口的选择、数据处理及结果输出等方面差距较大。为此，研制一种实用、便携、低成本、能可靠有效的测量配电网各次谐波幅值和相位、且功耗低、具备通讯功能、可以分布式安装的谐波检测装置，不仅有利于保证电力系统运行的安全性、经济性和可靠性，而且大大降低用户的投资，为电力部门提供准确可靠的资料数据。1.2电网谐波畸变指标及相关标准谐波含有率(HR)：h次谐波分量的有效值(或幅值)与基波分量的有效值(或幅值)之比，用百分数表示，就是h次谐波含有率。总谐波畸变率(THD)：谐波电压、电流总量的有效值（各分量的平方和再开根）与基波分量的有效值之比，用百分数表示，就是电压和电流...