電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開(kāi)題報(bào)告本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告題 目1、爭(zhēng)論目的和意義

基于LabVIEW電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 來(lái)源 工程實(shí)際隨著工業(yè)的進(jìn)展，電網(wǎng)不斷擴(kuò)大、工業(yè)負(fù)荷快速增長(zhǎng)的狀況嚴(yán)峻影響電力系統(tǒng)供電電能質(zhì)量;與此同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和自動(dòng)化水平，大量基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的掌握設(shè)備和電子裝置應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，這些裝置或設(shè)備對(duì)電能質(zhì)量要求很高，影響正常的工業(yè)生產(chǎn)和電網(wǎng)運(yùn)行并直接造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在當(dāng)今一個(gè)開(kāi)放和競(jìng)爭(zhēng)的運(yùn)行環(huán)境下，電力部門和用戶必定對(duì)電能質(zhì)量提出越來(lái)越高的要求，并促使電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的不斷進(jìn)展和完善。因此,為標(biāo)準(zhǔn)供用電，保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，凈化電氣環(huán)境，國(guó)家針對(duì)相關(guān)電能質(zhì)量指標(biāo)，相繼公布了六項(xiàng)電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了電壓偏差、頻率偏差等相關(guān)指標(biāo)的限值，作為電力公司對(duì)各級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)的技術(shù)考核和在公共連接點(diǎn)向用戶供給的供電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);局部電能質(zhì)量指標(biāo)如諧波、電壓波動(dòng)與閃變、三相電壓不平衡度等還規(guī)定了用戶設(shè)備接入公用電網(wǎng)的條件。電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是維護(hù)公共電網(wǎng)電能質(zhì)量的根底,必需得到嚴(yán)格執(zhí)行。但經(jīng)調(diào)研覺(jué)察，國(guó)內(nèi)對(duì)電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)分析手段比較落后，大局部產(chǎn)品還停留在用單片機(jī)制作的只能進(jìn)展簡(jiǎn)潔監(jiān)測(cè)分析的階段；國(guó)外同類產(chǎn)品相對(duì)來(lái)說(shuō)要功能全一些，但價(jià)格昂貴，而且升級(jí)維護(hù)簡(jiǎn)單，不能滿足多方面的需要。鑒于這種狀況,很有必要引入技術(shù).目前電力運(yùn)行設(shè)備品種繁多，相應(yīng)的電能參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備種類齊全，然而常規(guī)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在以下幾個(gè)方面比較欠缺：1。功能單一性問(wèn)題；2。生產(chǎn)調(diào)試率低下問(wèn)題；3.開(kāi)發(fā)周期和開(kāi)發(fā)費(fèi)用問(wèn)題。因此,本課題利用測(cè)控領(lǐng)域中最先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)研制一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量，對(duì)于保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和牢靠性都起著重要的作用。而且該儀器把計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算處理力量和儀器硬件的測(cè)量、掌握力量結(jié)合在一起，使得開(kāi)發(fā)的基于虛擬儀器技術(shù)的電能參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有功能敏捷、操作便利等優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)于抑制目前電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的局限性、實(shí)行措施提高供電質(zhì)量都具有重要的意義。2、國(guó)內(nèi)外進(jìn)展?fàn)顩r〔文獻(xiàn)綜述)在工業(yè)興旺國(guó)家，電能質(zhì)量問(wèn)題早已被當(dāng)作電力系統(tǒng)面臨的重要問(wèn)題對(duì)待，有關(guān)電能質(zhì)量掌握的爭(zhēng)論正掀起高潮，從所適用的功率理論的擴(kuò)展，到電能質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立；從全國(guó)性的電能質(zhì)量普查、監(jiān)測(cè)到用戶終端電氣環(huán)境的定義；各種電能質(zhì)量問(wèn)題分析1996IEEE把電能質(zhì)量提高到一個(gè)的高度來(lái)生疏.為保證我國(guó)的電能質(zhì)量,自1990年以來(lái),我國(guó)相繼公布了五項(xiàng)電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GBl2325—90《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》;GBl2326—90《電能質(zhì)量電壓允許波動(dòng)和閃變》;GB/T14549-93GB/T15543—95《電能質(zhì)量三相電壓允許不GB/T15945—95《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》.以上電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分別從發(fā)電、供電、用電端對(duì)電能質(zhì)量提出了要求，這些標(biāo)準(zhǔn)的公布無(wú)疑為提高我國(guó)的電能質(zhì)量水平起到了促進(jìn)作用。性和擴(kuò)展性差、開(kāi)發(fā)和維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單,已不能滿足市場(chǎng)的要求；還有局部高校和科研部門，DSP虛擬儀器的消滅，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)儀器實(shí)時(shí)性差、監(jiān)測(cè)指標(biāo)少、測(cè)量誤差大、工作量大及效率低等現(xiàn)狀。虛擬儀器代表著儀器儀表的進(jìn)展方向，由于它將儀器儀表同信息通訊相結(jié)合，同計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,基于一般計(jì)算機(jī)的硬件,利用強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)原來(lái)需要儀器技術(shù)為平臺(tái)的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)的高速處理力量對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)為依托，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng).3、爭(zhēng)論/設(shè)計(jì)的目標(biāo)：本文在爭(zhēng)論電力系統(tǒng)電能質(zhì)量指標(biāo)及測(cè)量方法的根底上,爭(zhēng)論出一種基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的平臺(tái)將電壓偏差、頻率偏差、電壓波動(dòng)和閃變、電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度作為主要的爭(zhēng)論對(duì)象，同時(shí)對(duì)電能質(zhì)量參數(shù)的測(cè)試算法進(jìn)展了爭(zhēng)論，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)信號(hào)的采集、計(jì)算和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)上述五種穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量參數(shù)的監(jiān)測(cè)和分析，最后以圖形化和表格的形式直觀地顯示出來(lái)。論文的主要工作如下:簡(jiǎn)要介紹爭(zhēng)論背景和爭(zhēng)論意義，論述對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)展監(jiān)測(cè)的必要性，指出電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面的爭(zhēng)論現(xiàn)狀及其存在的問(wèn)題，及對(duì)虛擬儀器技術(shù)優(yōu)勢(shì)的分析，提出爭(zhēng)論基于虛擬儀器的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的必要性和可行性。對(duì)電能質(zhì)量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展簡(jiǎn)要介紹,爭(zhēng)論衡量電能質(zhì)量問(wèn)題的質(zhì)量監(jiān)測(cè)的方法。3，并簡(jiǎn)要的介紹了課題爭(zhēng)論的系統(tǒng)硬件的構(gòu)成方案。由于本課題所爭(zhēng)論重點(diǎn)是基于虛擬儀器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件功能局部,因此本論文的重點(diǎn)主要是對(duì)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的各個(gè)功能模塊的數(shù)學(xué)模型離散化設(shè)計(jì)進(jìn)展了爭(zhēng)論。簡(jiǎn)要的介紹了虛擬儀器技術(shù)的概念及軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEWLabVIEW以及前面所要實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測(cè)參數(shù)主要分為五大功能模塊：伏安測(cè)量模塊〔電壓與電流有效值、頻率測(cè)量、三相不平衡度)、相位測(cè)量、功率測(cè)量模塊、諧波測(cè)量模塊、波動(dòng)和閃變測(cè)量模塊，并且具體的給出了功能模塊的軟件設(shè)計(jì).利用仿真的方法對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊進(jìn)展了試驗(yàn),并給出了試驗(yàn)結(jié)果。4、設(shè)計(jì)方案〔爭(zhēng)論/設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、試驗(yàn)方法和步驟等〕:基于虛擬儀器的電能質(zhì)量參數(shù)分析系統(tǒng)同樣必需具備傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)的三大功能模的。對(duì)于本論文所爭(zhēng)論的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，軟件局部是核心，只要硬件局部將監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓和電流信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器和數(shù)據(jù)采集卡以最小失真度轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其余的任務(wù)如濾波、加窗、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳以及顯示打印等完全交給軟件來(lái)處理?？傮w來(lái)說(shuō)，基于虛擬儀器思想所建立的電能質(zhì)量分析系統(tǒng)由兩大局部組成：硬件局部和軟件局部。系統(tǒng)的總體構(gòu)造如以下圖：傳感器信號(hào)調(diào)理〔多路電氣量隔離、放大、濾波、線性化變換〕信號(hào)采集卡裝有虛擬儀器軟件的計(jì)算機(jī)分析

數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 報(bào)表打印 結(jié)果顯示本系統(tǒng)承受了虛擬儀器技術(shù)，該技術(shù)的核心是使用軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)中關(guān)于上.在本論文所爭(zhēng)論的基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，根本的硬件局部包括：傳感器、信號(hào)調(diào)理器、信號(hào)采集卡、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，硬件構(gòu)造如以下圖：傳感器 信號(hào)調(diào)理電路

數(shù)據(jù)采集卡

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件局部:本論文所設(shè)計(jì)的程序從功能上分為五個(gè)局部：伏安測(cè)量、頻率測(cè)量、功率測(cè)量、不平衡度計(jì)算和諧波分析。軟件設(shè)計(jì)總體框圖如以下圖所示：

仿真信號(hào)信號(hào)參數(shù)量程配置系統(tǒng)主界面不伏不伏頻功平諧參安率率衡波數(shù)測(cè)測(cè)測(cè)度分設(shè)量量量計(jì)析置算數(shù)據(jù)結(jié)果顯示、圖形化顯示、分析、存儲(chǔ)6、方案的可行性分析:虛擬儀器是建立在標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的硬件和軟件平臺(tái)上的完全開(kāi)放的系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)基于此技術(shù)的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有高速、高效、大容量、多功能、智能化的特因此，網(wǎng)絡(luò)化的虛擬電能參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有很大的市場(chǎng)和開(kāi)發(fā)前景.7、該設(shè)計(jì)的創(chuàng)之處基于虛擬儀器技術(shù)平臺(tái)這個(gè)測(cè)控領(lǐng)域的技術(shù)，設(shè)計(jì)出電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠?qū)﹄妷?、電流、相位、頻率、三相電壓不平衡度、電網(wǎng)諧波、電壓波動(dòng)和閃變等電力參數(shù)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，并且具有實(shí)時(shí)的分析功能.8、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域：本文爭(zhēng)論的基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的平臺(tái)對(duì)電壓偏差、頻率偏差、電壓波動(dòng)和閃變、電網(wǎng)諧波、三相不平衡度進(jìn)展數(shù)據(jù)采集、計(jì)算和分析，最終以圖形化和表格的形式直觀地顯示出來(lái)。因此該系統(tǒng)可以在以下幾種工作中應(yīng)用:1.測(cè)量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的溝通電能質(zhì)量，其測(cè)量分析：頻率偏差、電壓偏差、三相電壓允許不平衡度、電網(wǎng)諧波。2。測(cè)量分析各種用電設(shè)備在不同運(yùn)行狀態(tài)下的公用電網(wǎng)電能質(zhì)量。3.負(fù)荷波動(dòng)監(jiān)視：定時(shí)記錄和存儲(chǔ)電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、