基于LabVIEW电能质量监测仪设计

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摘要: 针对以传统器件为核心的电能质量监测仪开发周期长、扩展性能差、维护成本高的缺点，以DVDI-0001卧式电压电流多用传感器、数据采集卡及PC机为硬件核心，以LabVIEW虚拟仪器开发平台设计开发了一款电能质量监测系统。详细介绍了系统工作过程，给出了电压电流多用传感器信号调理电路、数据采集卡以及虚拟仪器软件等部分的设计方法。通过模拟电网进行了测试，结果表明系统较好地实现了电压偏差、频率偏差、三相不平衡度及电网谐波分析等电能质量指标的实时监测，能够满足电力系统日益增加的测试需求，提高电网运行效益。63124

毕业论文关键词: 电能质量；虚拟仪器；监测；效益；

Abstract: For a conventional devices as the core of power quality monitor long development cycle, poor scalability, high maintenance cost disadvantage to DVDI-0001 horizontal multi voltage and current sensors, data acquisition card and PC as the core hardware to LabVIEW Virtual Instrument development platform designed and developed a power quality monitoring system. Details of the process for the system, the design method of voltage and current multi-sensor signal conditioning circuit, data acquisition cards and virtual instrumentation software and other parts. Through simulation grids were tested and the results show that the system better achieved voltage deviation, frequency deviation, phase unbalance and harmonic analysis of real-time power quality monitoring, power system to meet the increasing test requirements, improve grid operation efficiency.

Key words: power quality; virtual instrument; monitor; efficiency;

1 绪论 4

1.1 引言 4

1.2 课题研究背景及意义 4

1.3 国内外研究现状 4

2 电能质量指标及检测原理 5

2.1电压允许偏差 5

2.2 频率偏差 6

2.3电压三相不平衡度 7

2.4 电网谐波分析 8

2.5 电压波动和闪变 10

3 电能质量监测系统硬件设计 12

3.1 系统整体结构框图 12

3.2传感器及其信号调理电路设计 12

3.3 数据采集卡及工控机 13

4虚拟仪器技术的电能质量监测系统软件设计 14

4.1 LABVIEW虚拟仪器简介 14

4.2 供电电压和频率允许偏差测试的程序设计 15

4.3谐波测量主程序的设计 16

4.4三相不平衡度及相角模块 18

4.5 电压波动和闪变的测量程序的设计 19

5系统测试 23

5.1 软件测试方法的介绍 23

5.2 系统软件的测试过程 23

结论 25

参考文献 26

致谢 28

附录部分仿真结果 29

1 绪论

1.1 引言

如今，电能是一种应用非常广泛的能源，其应用程度成为评论一个国家发展水平的主要依据之一。随着科学技术和国民经济的发展，对电能的需求量日益增加，同时对电能质量的要求也越来越高。使得电能质量问题日益紧迫的摆在了我们的面前。有关电能质量问题的研究已经引起了各国电力工作者的高度重视，得到了普遍的关注和深入的讨论，无论在理论上还是在实践中，都有许多值得深入研究的问题。