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

1、傳統(tǒng)的電能質(zhì)量參數(shù)測量系統(tǒng)以硬件為核心，功能單一、成本高，已經(jīng)無法滿足日益復(fù)雜的、多參數(shù)的測試要求。近年來，隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展及其在測量技術(shù)和儀器上的應(yīng)用，新的測試理論和方法、新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，測量儀器的功能和使用發(fā)生了質(zhì)的變化，其中最顯著的一點就是虛擬儀器(Virtual Instrument，簡稱VI)的出現(xiàn)與發(fā)展。虛擬儀器是計算機技術(shù)與測試測量儀器技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、可自定義儀器功能、數(shù)據(jù)處理和

2、分析功能強大的優(yōu)點，同時可以實現(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，本論文通過分析國內(nèi)外電能質(zhì)量測試裝置的發(fā)展現(xiàn)狀，針對目前電能質(zhì)量測試過程中所遇到的問題，研究開發(fā)出一種基于虛擬儀器的電能質(zhì)量測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準確檢測電網(wǎng)電壓、電流、頻率、三相不平衡度、電壓波動、電網(wǎng)諧波等電力參數(shù)，并對其進行實時分析，將分析結(jié)果存儲到LabVIEW SQL數(shù)據(jù)庫中，以備之后的查詢和再分

3、析。在虛擬儀器開發(fā)工具方面，本文選用的是具有代表性的美國國家儀器(NationalInstrument，簡稱NI)公司的LabVIEW(Laboratory virtual instrument engineeringworkbench)開發(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與小波變換相結(jié)合的電壓波動測量方法，測試結(jié)果表明此方法對于電壓波動信號的檢測和分析具有非常好的效果。
　　 論文首

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

5、介紹，然后詳細論述了軟件總體結(jié)構(gòu)和工作流程，并對數(shù)據(jù)采集、電能質(zhì)量基本參數(shù)測量、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)存儲四大模塊的實現(xiàn)作了詳細的說明。在結(jié)果測試部分，對所采集信號進行測量，并對測試結(jié)果進行了分析。
　　 該測試系統(tǒng)具有擴展性和復(fù)用性強的特點，可以顯著提高電能質(zhì)量測試的自動化程度。因此，使用虛擬儀器進行研究、設(shè)計、測試將成為電力系統(tǒng)測試領(lǐng)域的一種趨勢。
　　 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