基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)建模研究.pdf

1、供電質(zhì)量是確保電網(wǎng)安全高效運(yùn)行的必要條件，電能同其他商業(yè)產(chǎn)品一樣具有質(zhì)量屬性。在公共耦合點(diǎn)，對電能質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的記錄與分析，采取相應(yīng)調(diào)控措施，可以避免電力事故，保障電網(wǎng)和電氣設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。
　　 本文對國內(nèi)外電能質(zhì)量監(jiān)測裝置進(jìn)行了比較與分析，在研究了電能質(zhì)量測量方法和評價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。對電力參數(shù)的六項(xiàng)指標(biāo):供電電壓偏差，電力系統(tǒng)的頻率偏差，電壓波動(dòng)與閃變，

2、三相電壓（電流）不平衡度，公共電網(wǎng)諧波，暫時(shí)過電壓和瞬態(tài)過電壓進(jìn)行監(jiān)測。該設(shè)計(jì)旨在開發(fā)一種便攜式、功能齊全的低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測通用裝置。該裝置使用靈活、通用性好、處理能力強(qiáng)、測量參數(shù)全面、系統(tǒng)升級簡單、人機(jī)交互性好、能夠保存大量歷史數(shù)據(jù)。
　　 本文利用小波分析的多分辨率特性對信號(hào)進(jìn)行暫穩(wěn)態(tài)分離，將電能質(zhì)量分為穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩部分。其中穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量以電壓波動(dòng)與閃變和諧波為主要研究對象，暫態(tài)電能質(zhì)量以暫態(tài)擾動(dòng)為主要研究對象。對于電

3、壓波動(dòng)與閃變，主要介紹了閃變儀所使用的平方檢測法，由于平方檢測法存在忽視波動(dòng)量中的頻移分量、測量精度不高等缺點(diǎn)，提出了抵消基波分量的方法;對檢測電網(wǎng)諧波的FFT算法帶來的頻譜泄露和柵欄效應(yīng)問題，比較了幾種常用的窗函數(shù)特性后，采用了FFT加布萊克曼窗雙峰修正插值的方法，提高了FFT的運(yùn)算精度;對于暫態(tài)擾動(dòng)現(xiàn)象，利用小波變換的奇異性檢測原理進(jìn)行識(shí)別和分析。
　　 硬件部分主要包括傳感器，信號(hào)調(diào)理電路，數(shù)據(jù)采集三大模塊，研究分析了電能

4、質(zhì)量監(jiān)測裝置硬件組成，綜合比較分析了幾種硬件的特性，根據(jù)實(shí)時(shí)電能多參數(shù)測試需求，選擇HNV-500T型電壓傳感器和HNC-50LX型電流傳感器，數(shù)據(jù)采集卡選用的是美國NI公司的M系列的PCI-6251型采集卡，該數(shù)據(jù)采集卡滿足測量和分辨率精度要求，并且該采集卡驅(qū)動(dòng)可與LabVIEW良好結(jié)合。在傳感器和數(shù)據(jù)采集卡中間設(shè)計(jì)了信號(hào)調(diào)理電路和抗混疊濾波電路，共同完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
　　 數(shù)據(jù)記錄監(jiān)測采用筆記本計(jì)算機(jī)，整個(gè)裝置靈活，功能通