Comparison and Analysis of Power Frequency Detecting Methods Based on DSP

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.012

Abstract

Abstract:

The control system with high-speed data acquisition and analysis is designed in this paper.When the voltage of power changes to the specified angle,the circuit is turned on to realize precise phase selection control.Because frequency detection of voltage is an important step of precise control,this paper chooses three methods to carry out the experiment:software zero-crossing detection,hardware zero-crossing detection and FFT frequency detection.Compared with the experimental data,the software zero crossing detection method is selected as the voltage frequency acquisition method.

Key words: power frequency detection, DSP, zero-crossing, FFT

CLC Number:

TM935

WU Weidong, HUANG Fang, WANG Guozhong, CAO Yefeng, PAN Lijie, ZHAO Fei. Comparison and Analysis of Power Frequency Detecting Methods Based on DSP[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(6): 67-72.

Figures/Tables 12

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DSP测试周期个数/个	序号	示波器电网采集频率/Hz	DSP的周期计数器值	DSP换算的频率/Hz	误差 /Hz
0.5	1	50.20	911 743	49.36	0.84
	2	50.12	909 938	49.45	0.67
	3	50.16	911 946	49.35	0.81
	4	49.92	910 196	49.44	0.48
	5	50.08	910 433	49.43	0.65
1	1	49.88	1 799 583	50.01	-0.13
	2	50.03	1 800 978	49.97	0.06
	3	49.75	1 798 932	50.03	-0.28
	4	50.12	1 799 880	50.00	0.12
	5	50.01	1 799 686	50.01	0.00
2	1	50.01	3 598 542	50.02	-0.01
	2	50.07	3 599 944	50.00	0.07
	3	49.90	3 598 945	50.01	-0.11
	4	50.07	3 597 807	50.03	0.04
	5	49.90	3 597 841	50.03	-0.13

序号	总采样时间 t/s	采样个数 N	FFT 最大值位置K	计算频率f₀ /Hz	示波器电网采集频率f/Hz
1	0.04	4 096	3	50	50.032
2	0.08	4 096	5	50	50.056
3	0.12	4 096	7	50	49.996
4	0.20	4 096	11	50	49.960
5	0.32	4 096	17	50	50.036

序号	设定合闸角度/(°)	实际合闸角度/(°)	误差角度/(°)
1	5	4.7	-0.3
1	5	4.8	-0.2
2	15	14.7	-0.3
2	15	14.7	-0.3
3	30	29.5	-0.5
3	30	29.6	-0.4
4	45	44.9	-0.1
4	45	44.6	-0.4
5	60	59.6	-0.6
5	60	59.5	-0.5
6	90	89.6	-0.4
6	90	89.8	-0.2
7	120	119.6	-0.4
7	120	119.8	-0.2
8	150	149.5	-0.5
8	150	149.6	-0.4
9	190	189.8	-0.2
9	190	189.6	-0.4
10	240	239.5	-0.5
10	240	239.2	-0.8
11	300	299.3	-0.7
11	300	300.1	0.1
12	350	349.4	-0.6
12	350	349.7	-0.3