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随着现代工业的不断发展,非线性负荷在电网中所占比重不断增加,电网谐波问题变得日益严峻,已成为电力企业和用户共同关心的重要问题。对电网谐波实时在线检测,对改善电能质量,减少电网谐波危害具有重要意义。电气化铁路在我国已大量运行,其负荷冲击性强、运行范围广的特点,也对谐波检测、治理带来新的挑战。 本文首先对FFT、小波变换和小波包变换三种谐波检测方法进行MATLAB仿真,分别对稳态谐波信号、非稳态谐波信号、瞬态谐波信号和含噪声的谐波信号进行谐波检测,结果表明,确定小波包变换作为电气化铁路中的电网谐波检测的核心算法。 多个电网谐波检测仪构成监控网络是对电气化铁路沿线电网谐波进行评估及有效治理的前提。同时针对电气化铁路监控系统的特点,本文设计的电网谐波检测仪硬件采用三 CPU的结构。该谐波检测仪能够完成三相电压、三相电流的同步采样,同时具有较强的运算能力,具有实时处理数据并实时传输测量结果的功能。其中DSP TMS320F2812作为主CPU负责信号采集、处理及电网谐波参数的计算;LPC2478作为辅助 CPU负责人机交互等功能;Neuron芯片3150负责网络通信;TMS320F2812和LPC2478之间通过双口 RAM进行数据交换;TMS320F2812和3150之间通过RS-232进行通信。 软件方面以C语言编程为主,基于DSP平台实现了数据采集、数据处理、人机接口及网络通信等功能。其中数据处理部分包括小波包变换谐波成分计算模块和基本电力参数计算模块两部分。 最后通过试验测试,检验了电网谐波检测仪测量基本电力参数的精度,检验了谐波检测的核心算法—小波包变换的谐波分析精度及网络通信能力。