基于LabVIEW電能質(zhì)量檢測(cè)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著全國各地高耗能企業(yè)及大型工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的與時(shí)俱進(jìn)，大型工業(yè)類及高載能企業(yè)客戶對(duì)電能質(zhì)量的要求也逐步增高，電能質(zhì)量如果存在質(zhì)量問題，電力能源在給用電設(shè)備供電的時(shí)候，也會(huì)造成電力用戶和高耗能企業(yè)客戶所管轄電力儀器造成損壞和使用壽命的減短，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。近年來，隨著工業(yè)化高耗能企業(yè)的飛速發(fā)展，大量的非線性負(fù)荷出現(xiàn)，使得電網(wǎng)系統(tǒng)的供電質(zhì)量大幅降低。如電力系統(tǒng)中存在三相不平衡會(huì)導(dǎo)致變壓器的供電效率，諧波會(huì)引起設(shè)備運(yùn)行過程中

2、急速發(fā)熱，使用戶設(shè)備的使用壽命大幅減小，不僅僅造成電力能源的浪費(fèi)，同時(shí)諧波分量還會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾，降低通訊質(zhì)量。根據(jù)有關(guān)資料顯示，全國因?yàn)殡娔苜|(zhì)量急速下降而導(dǎo)致的損失高達(dá)百億甚至千億元，電能質(zhì)量的問題不僅直接影響電網(wǎng)發(fā)展，更影響到全國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，有效的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，具有相當(dāng)重要的意義。
　　通常所說的電能質(zhì)量，指的是電力網(wǎng)絡(luò)給客戶所提供交流電能的品質(zhì)。為了能夠檢測(cè)和改善電能質(zhì)量，首先要了解在電網(wǎng)系統(tǒng)中什么是

3、影響電能質(zhì)量的原因，具體的數(shù)據(jù)需要如何檢測(cè)，其次，需要設(shè)計(jì)接收檢測(cè)儀器的硬件設(shè)備及檢測(cè)和分析系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)硬件設(shè)備對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，利用軟件來提高分析設(shè)備的識(shí)別與檢測(cè)的能力，使檢測(cè)裝置可以及時(shí)捕捉信號(hào)來源，收集測(cè)試數(shù)據(jù)，以計(jì)算指標(biāo)的功率質(zhì)量，并根據(jù)具體的測(cè)試原因，最終將影響功率質(zhì)量因素，通過分析和歸類，找出解決影響數(shù)據(jù)的辦法，給電力客戶提供改善質(zhì)量、解決依據(jù)和有關(guān)指導(dǎo)。因此,當(dāng)前電能質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備不僅要求的電能質(zhì)量穩(wěn)態(tài)特征的識(shí)別和監(jiān)控的作用

4、,而且應(yīng)該有電能質(zhì)量方面的檢測(cè)和分析問題的能力，以便能夠辨別和剖析暫態(tài)擾動(dòng)和諧波干擾對(duì)電網(wǎng)的影響。
　　本文通過對(duì)電壓與頻率偏差、電網(wǎng)諧波、三相不平衡度、電壓波動(dòng)和閃變等進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和研究，通過理論分析提出新辦法，并在LabVIEW虛擬軟件平臺(tái)環(huán)境下對(duì)每一個(gè)子模塊進(jìn)行圖像編程，通過圖表的形式導(dǎo)出設(shè)計(jì)的程序圖。
　　首先利用FFT改進(jìn)的FAFT算法實(shí)現(xiàn)了三相電壓諧波的計(jì)算，計(jì)算了三相電壓系統(tǒng)的波幅波動(dòng)和濾波模塊。數(shù)字濾

5、波器的設(shè)計(jì)是為了在諧波檢測(cè)中實(shí)現(xiàn)電壓波動(dòng)和閃變數(shù)字化數(shù)據(jù)的采集，進(jìn)行處理和分析，同時(shí)用于構(gòu)建和用于分析的三相電壓諧波和波形畸變，虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)三相完成電壓測(cè)試諧波和波形畸變同時(shí)收集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾。同時(shí)，國家參考指數(shù)為電氣質(zhì)量（授權(quán)系統(tǒng)頻率偏差，三相電壓的三相電流容差）進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)和研究，并對(duì)比其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過對(duì)相關(guān)指標(biāo)的測(cè)量制定各項(xiàng)因素的計(jì)算方法，以此完成電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中至少四項(xiàng)主要因素參數(shù)的采集、檢測(cè)與分析，同時(shí)完成監(jiān)測(cè)三

6、相電壓信號(hào)的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)不平衡度進(jìn)行計(jì)算分析，通過程序框圖的控制在前面板上的實(shí)時(shí)波形顯示出來，對(duì)A、B、C三相電壓的幅值相位中的值進(jìn)行檢測(cè)和分析，其中包括幅值、相位相應(yīng)的關(guān)系，與國家標(biāo)準(zhǔn)或參考值進(jìn)行比較，從而完成電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)與評(píng)估分析。最后設(shè)計(jì)用戶使用界面模塊，將完成的子模塊運(yùn)用到主模塊中，完成整個(gè)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)和繪制。
　　本文已完成功能的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集，并剖析了誤差來源。結(jié)果表明，本文中采用LabVIEW軟件平臺(tái)分析電