虛擬儀器技術(shù)在電能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、傳統(tǒng)的電能質(zhì)量參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)以硬件為核心，功能單一、成本高，已經(jīng)無(wú)法滿足日益復(fù)雜的、多參數(shù)的測(cè)試要求。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及其在測(cè)量技術(shù)和儀器上的應(yīng)用，新的測(cè)試?yán)碚摵头椒?、新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，測(cè)量?jī)x器的功能和使用發(fā)生了質(zhì)的變化，其中最顯著的一點(diǎn)就是虛擬儀器(Virtual Instrument，簡(jiǎn)稱VI)的出現(xiàn)與發(fā)展。虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)試測(cè)量?jī)x器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可自定義儀器功能、數(shù)據(jù)處理和

2、分析功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)管理和圖形化顯示等功能，在電力系統(tǒng)測(cè)量和控制方面具有極其廣闊的應(yīng)用前景。
　　 因此，本論文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外電能質(zhì)量測(cè)試裝置的發(fā)展現(xiàn)狀，針對(duì)目前電能質(zhì)量測(cè)試過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，研究開(kāi)發(fā)出一種基于虛擬儀器的電能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測(cè)電網(wǎng)電壓、電流、頻率、三相不平衡度、電壓波動(dòng)、電網(wǎng)諧波等電力參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，將分析結(jié)果存儲(chǔ)到LabVIEW SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備之后的查詢和再分

3、析。在虛擬儀器開(kāi)發(fā)工具方面，本文選用的是具有代表性的美國(guó)國(guó)家儀器(NationalInstrument，簡(jiǎn)稱NI)公司的LabVIEW(Laboratory virtual instrument engineeringworkbench)開(kāi)發(fā)軟件及其高精度16位PCI-6220采集板卡；在算法上，本論文提出了同步檢測(cè)與小波變換相結(jié)合的電壓波動(dòng)測(cè)量方法，測(cè)試結(jié)果表明此方法對(duì)于電壓波動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)和分析具有非常好的效果。
　　 論文首

4、先簡(jiǎn)要地介紹了虛擬儀器的概念及構(gòu)成，針對(duì)虛擬儀器和電能質(zhì)量檢測(cè)的研究現(xiàn)狀，論述了將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于電能質(zhì)量測(cè)試的必要性，介紹了系統(tǒng)的測(cè)試原理及總體結(jié)構(gòu)。
　　 其次，論文對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及測(cè)試作了詳細(xì)的闡述。主要從以下三方面展開(kāi)：硬件設(shè)計(jì)、軟件實(shí)現(xiàn)和結(jié)果測(cè)試。硬件設(shè)計(jì)部分，簡(jiǎn)要介紹了所選數(shù)據(jù)采集卡的參數(shù)、特性及安裝配置，并在其基礎(chǔ)上完成了信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)。軟件實(shí)現(xiàn)方面，首先對(duì)虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW及其編程語(yǔ)言作了簡(jiǎn)要

5、介紹，然后詳細(xì)論述了軟件總體結(jié)構(gòu)和工作流程，并對(duì)數(shù)據(jù)采集、電能質(zhì)量基本參數(shù)測(cè)量、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)四大模塊的實(shí)現(xiàn)作了詳細(xì)的說(shuō)明。在結(jié)果測(cè)試部分，對(duì)所采集信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　 該測(cè)試系統(tǒng)具有擴(kuò)展性和復(fù)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以顯著提高電能質(zhì)量測(cè)試的自動(dòng)化程度。因此，使用虛擬儀器進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試將成為電力系統(tǒng)測(cè)試領(lǐng)域的一種趨勢(shì)。
　　 最后，就本系統(tǒng)在研究中存在的不足和需要完善的地方做了總結(jié)，指出課題的進(jìn)