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1. 研究目的与意义（文献综述）
电能作为一种经济实用，方便快捷、便于控制和传输的能源，已经与人们的生产生活密不可分，可以说是目前最为主要的能源之一，甚至可以说如果离开电能这个便捷的能源，人们的生活将受到巨大影响[1]。然而，在现代工业社会中，为了增加生产的效率，整个社会普遍采用了对电能质量变化特别敏感的高科技系统装备。特别是近年来，伴随信息技术的快速发展，广泛应用的大型计算机控制系统和电力电子设备对电网环境造成了越来越严重的污染。而当电力系统中混杂的谐波/间谐波类扰动信号过大时，不仅会减少电网系统和电力设备的使用寿命 ，而且极可能会造成高精度控制系统设备和高敏感度的技术设备误动作，进而引发一系列的生产生活问题。
为了保证社会的有序生产，维持电网的可靠运行，如何精确的检测电能质量成了迫在眉睫的问题。经过近些年的发展，国内外的研究机构在电能质量的检测理论上提出了许多的宝贵的研究成果，将其总结起来有傅里叶变换、小波变换，希尔伯特黄变换等。
傅里叶变换具有算法成熟，物理意义明确，运算速度快等特点。但对于信号的分析，采样数据是通过整个周期进行采样得到的，否则将会发生频谱泄露。文献[3]提出了一种基于调制波的频谱泄露检测方法,在源信号上叠加调制波,根据连续十周波电压测量值,计算出波动频率下的频谱泄露系数,从而判断信号的频谱泄露情况。
2. 研究的基本内容与方案
按照输电部门和用电部门的习惯和标准，电能质量分为四类，即电压质量、电流质量、供电质量和用电质量等，并以电压、波形、幅值和频率作为主要判定指标。
因此，研究的主要目标是准确的检测出电网的电压、电流的有效值，频率，相位，各谐波/间谐波的大小，对各项电能指标进行采集或计算，并将运算结果记录后通过智能终端反馈出来，用于治理电网污染的参考，或作为分析电网故障时的依据。
研究的基本内容包括能高精度还原电压信号质量的电压互感器的；能高精度还原电流信号质量的电流互感器；用于扩大量程的比例放大电路；用于防止信号过大，保护芯片的钳位电路；将输入电压的正弦波转换为方波的过零比较电路；用于减少干扰，保护芯片的光电耦合器；具有多通道，能进行数字滤波的高速a/d转换芯片；运算速度快，体积小成本低且功能丰富的微处理器；用于测量输入信号频率和脉宽的高级定时器外设的应用；用于测量输入信号谐波的离散傅里叶变换（dft）理论；用于大幅减少dft计算量的快速傅里叶算法（fft）；使控制液晶屏显示计算结果的灵活静态存储控制（fsmc）的软件实现；适合mcu与adc芯片高速传输数据的高速外围设备接口（spi）通信协议；用于处理器与上位机传递数据的通用同步异步收发器（usart）通信协议。
3. 研究计划与安排
第5周 撰写毕业设计论文目录，深化、细化技术方案内容，搜索并理解相应知识；
第6-7周根据理论，采用相应的单片机电路设计软件搭建电路并进行电路的仿真；
第8-10周根据所设计的电路进行具体分析，提出改进思路和办法，并完成单片机软件程序的设计，针对研究目标、内容进一步细化设毕业设计的内容；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]周国伟,顾用地,周建平,等.特高压直流输电系统非特征谐波分析[j].电力系统保护与控制, 2016,v44(3): 122-128.
[2]lin h c.inter-harmonic identificationusing group- harmonic weighting approach based on the fft[j]. ieee transactionon power electronics, 2008: 23(3): 1309-1319．
[3]陈锐，林枫，沈习波. 电能质量监测中频谱泄露检测方法研究[j]. 测控技术，2019，8(20):99-102.
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