基于虚拟仪器的电能质量监测系统的研究

• 作 者: 李盈盈
• 机 构: 东北农业大学
• 出 处: 东北农业大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 电力系统 电能质量监测系统 数据采集卡 虚拟仪器

近年来，随着我国经济的发展，电力机械及相关电子设备的应用范围急剧增大，导致谐波源的种类和数量不断的增加，同时大量对电能质量非常敏感的基于计算机系统的控制装置也不断投入使用，使得电能质量成为电力系统运行中的关键问题。为解决电能质量问题，需要对电能质量参数进行实时的监测和分析，提出解决电能质量问题的整改方案，为有关部门采取有效措施隔离或降低电能质量恶化的危害提供依据。　　
传统的电能质量参数监测系统多以硬件为核心，功能单一，已经无法满足日益复杂的、多参数、实时性的测试要求。近年来，计算机技术、通信技术以及测试测量技术的不断发展推动了虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）技术的不断发展。虚拟仪器具有软件功能丰富、硬件结构简单、高度智能化等特点，主要应用于测量、控制和仿真等领域。将虚拟仪器技术引入到电力系统中具有极其广阔的应用前景。在虚拟仪器开发工具方面，美国国家仪器公司的LabVIEW开发平台是目前虚拟仪器研制开发的杰出代表。本论文研究的电能质量监测技术的核心部分就是利用LabVIEW平台及其数据采集卡开发的。　　
本论文首先对电能质量问题的定义和分类作了论述，将电压偏差、频率偏差、电压波动和闪变、电力谐波及三相电压电流不平衡度作为主要的研究指标，对其测试算法进行了深入分析学习。然后以NI公司M系列数据采集（DAQ）卡PCI-6221为核心，结合相应传感器，完成系统硬件设计；由于“软件就是仪器”是虚拟仪器的主要特点，所以论文重点讨论了基于LabVIEW平台开发的可对上述电能质量指标进行监测的功能模块。在监测系统的数据存储上采用MicroSoftware Access数据库技术。最后展望了通过DataSocket技术实现电能质量网络化管理的应用前景。　　
本论文研究了基于虚拟仪器的电能质量监测系统，实验表明，监测界面友好直观，具有实时波形显示、各指标参数显示、谐波分析以及越限报警等功能。系统采用开放式结构，可根据实际情况应用到不同场合。