交流电压谐波检测系统的软件实现方法

涂雪芹 屈紫懿 熊隽迪

摘 要：为进一步提高电力系统中的谐波电压的测量精确度，提出了一种针对电力系统中的电压谐波检测系统的软件实现方法。以采集的数据为检测对象，采用FFT算法进行谐波分析，得到电压中的各次谐波值，并用液晶显示。文章重点介绍了系统软件设计方法，同时对系统的硬件设计做了简要描述，最后通过实验验证了系统设计的有效性。该系统具有较为精确的谐波分析功能，具有一定的实用价值。

关键词：单片机；傅里叶变换；谐波检测

引言

目前，电力系统的谐波源已出现类型多，分布广等特点。电力系统中的谐波电压来自大部分非线性用电设备或者外线路，如不加以实时有效的检测并加以控制将会给谐波治理造成困难[1]。因此进行谐波治理之前，必须了解电网中谐波的次数及其含量，即必须进行谐波的测试。近年来国内外学者对此做了大量研究。常规的谐波测量方法有：模拟带通或带阻滤波器测量谐波[2]，基于傅里叶变换的谐波测量[3]，基于瞬时无功功率的谐波测量[4]。本设计是以单片机为核心，采用傅里叶变换并从软件角度来实现电压的谐波检测，谐波次数可达到16次，并采用液晶显示，可直接应用于电力系统电网电压谐波分析，有较高的应用价值。

1 电压谐波算法分析

傅立叶变换[5]是目前谐波测量仪器中广泛应用的基本理论依据，它是当今应用最多也是最广泛的一种谐波测量方法。它由离散傅立叶变换过渡到快速傅立叶变换的基本原理构成。……