基于LabVIEW的电能质量综合监测系统的研究

本文基于虚拟仪器设计理论,开发了基于LabVIEW为平台的电能质量综合监测系统,通过软硬件相结合,借助于数据采集卡,将电压偏差、频率偏差、电压闪变、电网谐波、三相不平衡度作为主要研究对象,同时对电能参数算法进行可研究,通过对电网信号的采集、计算和分析,实现动态电能质量参数的监测,并能对电能质量参数实时测量分析等功能。与传统分析仪相比,操作方便直观,能实现数

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基于L b E aVIW的电能质量综合监测系统的研究Res ear h po erqu iy m onio￣ng s st ch on t e w alt t y em as b ed on LabVI W E

张立辉。,李君兴ZHANG i u。 L u . i g L. i I n xn h . J

(. 1吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院，长春 1 0 1;2吉林省农业机械研究院，长春 1 0 2 ) 3 18 . 3 0 2摘要：本文基于虚拟仪器设计理论，开发了基于L D IW为平台的电能质量综合监测系统，通过软硬 a VE

件相结合，借助于数据采集卡，将电压偏差、频率偏差、电压闪变、电网谐波、三相不平衡度作为主要研究对象，同时对电能参数算法进行可研究，通过对电网信号的采集、计算和分析， 实现动态电能质量参数的监测，并能对电能质量参数实时测量分析等功能。与传统分析仪相比，操作方便直观，能实现数据的采集、显示、分析处理、保存等优点。 关键词：电能质量；数据采集；L D IW a VE中图分类号：T 7 P2 7文献标识码：B 文章编号：1 0 -0 3 ( 0 1 1 (一 0 7 0 9 1 4 2 1 )下) 0 4 - 3 0 0Do: . 9 9 J i n 1 0 -0 . 0 1 1 ( ) 1 i1 3 6/ . s .0 9 1 4 21 . 0下 .5 0 s 3

0引言近年来，随着我国电力事业和经济的迅速发展，用户对电能质量的要求也越来越高，电能质量的好坏直接关系到国民经济的总体效益。因此，

到综合检测系统所需的原始信号，原始信号为供电系统二次侧电压和电流信号。而采集到原始信号不能直接通过采集卡采集，这就需要一个信号调理装置将原始信号转换到适合数据采集卡采集

建立和实施电能质量的监测与分析系统是提高电能质量的一个重要技术手段。对电能质量参数监测与分析，目前绝大部分采用单片机、DS P等硬件结合数字技术开发电能质量监测仪，虽然这种

的范围内，再将经过处理的信号送到装有虚拟仪器系统的计算机做进一步的处理。

设备体积小，价格低，但是大多只能进行单相或几项指标分析，无法完成全

面监测，而且数据存储功能薄弱，难以从宏观、长期的层面上把握区域电能质量；还有技术更新慢，开发和维护费用高等缺点。虚拟仪器的出现，改变了这一现状。

原始电压———

信号理

数据集

工控算

电流—卜调——、 , ——采=计——h——=>信号

器

卡

机

虚拟仪器通过计算机完成对仪器的控制、数据采集、数据分析及显示等，它具有结构简单、一机多用、高度智能化及精度高等特点…。本文设计的利用 N C -0 4做为数据采集设 I I 1 P 6备，L b I W软件作为开发平台的基于虚拟仪器 aV E技术的电能质量参数监测系统，成功实现了频率、图 1系统硬件组成框图

电压、谐波、电压波动和闪变、三相不平衡等国家标准的测量与分析，同时也对暂时降电压的测试方法进行了研究。

2电能质量主要指标的监测和分析方法21电能的质量的主要内容 .电能质量主要内容分为两大类：稳态情况和

1系统的硬件组成电能质量综合监测系统硬件部分主要由三部

非稳态情况 (动或暂态情况 )扰。稳态情况下的电能质量问题主要包括：电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡以及谐波；非稳态情况下的电能

分组成：信号调理器、数据采集卡和工控计算机。 如图 1所示。系统硬件部分的主要功能就是采集

质量主要内容包括电压暂降、电压暂升、电压电

收稿日期：2 1— 7 8 0 1 0—1基金项目：2 1年住房城乡建设部科学技术计划资助项目 01 作者简介：张立辉 (9 5 17一),男，吉林长春人，讲师，在读博士，主要从事智能控制领域的研究。第3卷 3第 1期 O 2 1— 0下)【 7 01 1 ( 4】