刘涛[1]2007年在《基于虚拟仪器技术的电能质量在线检测技术研究》文中提出近年来,电能质量问题日益引起电力部门和用户的广泛关注。电能质量是电力系统安全、经济、高质量运行的前提。为了采取合理的措施来提高电能质量,必须首先建立电能质量监测分析系统,对电能质量进行正确地检测。传统的电能质量检测系统以硬件为核心,系统体积庞大,功能单一,成本高,调试周期长,运行可靠性受到制约,而且系统的更改、升级都涉及硬件电路和系统结构的改动,不符合现代仪器技术的发展方向。本论文利用LabVIEW平台开发了基于虚拟仪器的电能质量在线检测系统。论文首先系统地介绍了电能质量现象及其理论基础,对各种电能质量扰动的分类、定义、特征及其产生的原因进行了详细的阐述,并简要介绍了我国电能质量标准。对傅立叶变换、短时傅立叶变换和小波变换这叁种方法的基本原理及其在电能质量分析领域的应用现状做了探讨和比较,分析了各种方法的特点及其适用条件。其次,论文介绍了虚拟仪器的概念、构成及其分类,叙述了虚拟仪器软件开发平台LabVIEW。再次,对所开发的基于虚拟仪器的电能质量在线检测系统的组成进行了介绍,包括该系统的基本结构、硬件和软件设计;并着重论述系统的虚拟仪器软件设计方法。通过软件实现并优化硬件功能是未来仪器系统的发展方向,这也是该论文研究的侧重点。最后,就该系统在实际运行中存在的不足做出总结,对系统的改进提出建议,指出论文的进一步研究工作展望与设想。
闵永智[2]2004年在《基于虚拟仪器技术的电能质量在线分析仪的实现》文中研究指明随着电能在国民经济各部门中的广泛应用,用电负荷迅速增加,特别是不对称、冲击性、非线性负荷容量不断增长,电能质量的问题日益突出;另一方面,随着信息技术的普及推广,越来越多的敏感负载对电能质量有着更高的要求。 目前我国电能质量国家标准主要规定了五个指标:频率、谐波、电压偏差、叁相不平衡及电压波动与闪变。本论文的目的就是采用当今测控领域的最新技术——虚拟仪器技术研制能实时监测上述五项电能质量指标的数字式装置,并对监测结果进行深入分析,为电力部门提供详细的电能质量监测分析结果。 虚拟仪器是现代计算机软硬件技术飞速发展的产物,它正逐步取代传统的电子仪器,是现代电工电子测量仪器的发展方向。虚拟仪器主要应用于测量、控制和仿真,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。本文研究的电能质量在线监测技术的核心部分就是采用LabVIEW及其与其兼容的凌华数据采集卡开发的。 “软件就是仪器”是虚拟仪器技术的主要特点,本文采用LabVIEW图形化软件实现了原来用硬件实现的FFT变换、防频谱泄漏和抗混迭等一系列功能。硬件方面采用基于PCI总线的PC机和信号调理器来实现。 在此基础上,本文设计并实现了新型的电能质量在线分析仪,这是一种基于先进的数字信号处理技术和计算机技术的虚拟仪器。它实现了可长期在线运行,实时测量分析,历史数据管理等功能;与传统的仪器相比,具有操作简单,处理能力强,图形输出等优点;可为电力的生产、运行和管理部门提供丰富、完整的实测记录资料,也为电力技术工作者选用补偿方式、装置和技术提供了重要依据。 本文分析了电能质量在线分析仪设计中的各种问题以及解决的方法;介绍了软件系统中数据采集、数据处理、数据显示、数据存储、数据回放和电能质量报告生成等六个模块的功能和实现;详细说明了如何利用多线程的编程方法和利用队列的数据交换方式,实现对电能质量各个技术指标的实时监测、记录和分析。
龚钢军[3]2004年在《电能质量在线监测系统的研究》文中研究表明随着社会的发展,电能质量问题越来越受到社会的关注,而电能质量问题取决于发电方﹑供电方和用电方,关系到各方的利益,电能质量在线监测的网络化是一种必然趋势。本文给出了电能质量在线监测系统的设计实现方案,可使电力部门及时﹑详细﹑精确地掌握电力系统电网的电能质量状况,正确﹑合理地评估电网的电能质量水平。系统以计算机技术﹑虚拟仪器技术和网络通信技术为依托,组网采用调制解调器和以太网方式,将电网中的各监测站点连成整体,实现了电能质量监测的网络化,保证了数据传输的实时性、可靠性。本系统由数据采集子系统、通信子系统、服务器子系统叁部分构成。本系统在完成开发和设计后,已实际应用于电力系统中电能质量的监测。
肖莉姣[4]2013年在《基于虚拟仪器的电能质量分析仪校准系统设计》文中研究指明随着现代工业的发展，影响电能质量的因素越来越复杂，各种非线性电力负荷的增加严重影响了用电设备的正常使用。因此，电能质量参数的准确测量与电能质量分析仪的校准，对保证我国经济的发展和供电的安全生产发挥着至关重要的作用。我国目前电能质量分析仪校准系统存在着设备多、成本高、操作复杂、人为附加误差大、功能少、精度低、自动化程度低等缺点，满足不了市场的需求。所以，有必要研制一种微机化校表系统，达到功能多、成本低、性能好、结构简单的目的。本文简要介绍电能质量分析仪校准的意义和现状，指出传统校准系统存在的不足，提出并研制一种集电能质量数据获取、实时参数显示、数据误差分析校准、数据库管理、数据保存与打印等多种功能为一体的基于虚拟仪器的电能质量分析仪校准系统。在讨论系统的构成原理及虚拟仪器技术上，重点介绍电能质量数据的误差分析、校准方法以及系统的实现。电能质量分析仪校准系统从功能上分为仪器通信与控制模块、电能质量数据分析与校准模块、数据库模块和数据保存与打印模块，其中电能质量数据分析与校准模块包含基础参数、谐波、叁相不平衡度、电压波动与闪变等参数的分析与校准。由于采用了虚拟仪器技术，电能质量分析仪校准系统的软件功能丰富，硬件结构简单，智能化程度高，对确保电力系统的安全运行、提高行业经济效益、增加生产企业新的经济增长点，都具有积极意义。所设计的系统为电力行业提供了优良的测试技术装备和高效率的校准工具，具有广阔的应用前景。
柴建中[5]2007年在《基于LABVIEW的电能质量分析及监测装置的设计与应用》文中认为在电力市场运行机制下，电能作为商品，用户必然对商品质量提出越来越高的要求。目前我国电能质量国家标准主要规定了五个指标：频率、谐波、电压偏差、叁相不平衡及电压波动与闪变。本文采用虚拟仪器技术研制与设计了实时监测上述五项电能质量指标的数字式装置，该装置开发维护费用低，技术更新快，能很好进行远程测量和监控，并能对监测结果进行深入分析，从而可为电力部门提供较为详细的电能质量监测分析结果。虚拟仪器是现代计算机软硬件技术飞速发展的产物，它正逐步取代传统的电子仪器，是现代电工电子测量仪器的发展方向。虚拟仪器主要应用于测量、控制和仿真，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。本文研究的电能质量在线监测技术的核心部分就是采用LabVIEw及其数据采集卡开发的。“软件就是仪器”是虚拟仪器技术的主要特点，本文采用LabVIEW图形化软件实现了原来用硬件实现的FFT变换、防频谱泄漏和抗混迭等一系列功能。硬件方面采用基于PCI总线的工控机和一个信号调理器。工控机自带有液晶、硬盘、面模键盘、网卡、调制解调器等，可以在监测点就地显示监测波形和数据，而且可以通过局域网、公共电话网远传到监测中心进行进一步的分析研究。谐波是电能质量问题的重要方面，在谐波存在的情况下，目前仍然大量使用的感应式电能表计量精度受到影响，本文除了研究电能质量在线监测技术外，还深入分析了谐波对电能计量的影响，提出并实现了将谐波电能和基波电能分开进行计量，为电力部门提供谐波电能及其影响的定量数据。
王霄桦[6]2007年在《基于LabVIEW和Web的电能质量监测系统》文中认为近年来,电力负荷特性发生了重大变化,非线性、冲击性、不对称性负荷对电网电能质量造成的影响已经不容忽视。而以IT行业、微电子行业等为代表的敏感用户对电网电能质量,尤其是暂态电能质量,提出了更为苛刻的要求。要做好电网电能质量的管理,就离不开详实可靠的第一手数据,目前国内在电能质量管理方面落后于发达国家,很重要的原因之一便是缺乏有效、全面的电能质量监测系统。本文对电能质量综合监测系统的研究开发工作可分为两个层次,第一层次中,结合虚拟仪器的理念,利用LabVIEW灵活的数据流编程能力和强大的函数库,完成电能质量在线监测终端的开发,该终端能够同时监测电网谐波、电压偏差、频率偏差、波动闪变、叁相不平衡五项国家标准所规定的稳态电能质量指标。同时,本文提出一种数学形态学复合滤波结合无时延d-q变换的暂态扰动检测方法,该方法具有响应速度快、精度高、易于辨识的优点,从而在电能质量监测终端中比较理想地实现了对暂态电压扰动的在线监测。在第二层次中,本文提出了基于Web的区域电能质量监测体系,采用混合架构的客户机/服务器模式,使得用户只需下载电能质量功能组件就可以在浏览器中获得区域电能质量的全面信息,并可以通过Web方便地登录到监测终端实时观察监测情况。
贺彬[7]2010年在《基于LabVIEW叁相电能质量监测系统的研究》文中研究表明随着非线性负载及冲击性负荷的增加,电能质量问题日益突出。目前国内广泛采用统计型电压表监测电压质量水平,这些电压表只能监测电压合格率,而谐波和电压波动与闪变的测量则采用便携式的测量仪器,进行现场测量,再根据所测数据进行汇总、统计分析,实现对电能质量水平的评估。这种电能质量监测手段存在着明显的局限性。主要表现在实时性差、监测指标少、工作量大、测量误差大、效率低等几个方面。为了改善现行电能质量监测的局限性,行业中迫切呼唤一种电能监测装置能够实时、准确、全面地监测电能质量。本文根据国家电能质量指标,分析了电能质量测量原理,初步建立了分析电能质量的数学模型。将虚拟仪器技术应用于电力系统电能质量在线监测中,构建基于LabVIEW叁相电能质量监测系统,为电力系统中存在的电能监测不连续、实时性差、多参量测量误差大等测量问题提出了有效的解决方案。设计并制作了由单片机构成的数据采集电路、信号调理电路、上下位机接口电路和其他的辅助电路,在硬件上保证了叁相电量的实时采集。采用LabVIEW和单片机混合编程方法,对采集的电量进行电压偏差、频率偏差、波动与闪变等质量指标的分析运算,完成系统软件的设计。最后结果在上位机界面中一并输出,实现对电能质量指标的自动监测。本系统与Power Q型手持式电能质量分析仪在部分电能指标上进行了对比实验,结果表明该系统能够满足电能质量检测的精度要求,具有信息量大、实时性好,界面直观和易于功能扩展的优点,为实现电能质量网路化管理奠定了基础。
莫昕[8]2002年在《电能质量在线分析仪的设计与实现》文中指出随着电能在国民经济各部门中的广泛应用，用电负荷迅速增加，特别是不对称、冲击性、非线性负荷容量不断增长，电能质量的问题日益突出；另一方面，随着信息技术的普及推广，越来越多的敏感负载对电能质量有着更高的要求。本文在参考国内外文献资料的基础上，综述了电能质量问题的定义、分类以及电能质量对敏感负荷的影响，并着重阐述了冶金企业中广泛使用的电弧炉对电网电能质量的影响。依据制定的电能质量国家标准，归纳了各项电能质量技术指标的测量原理和计算方法，为电能质量在线分析仪的研制提供了理论依据和算法。在此基础上，本文设计并实现了新型的电能质量在线分析仪，这是一种基于先进的数字信号处理技术和计算机技术的虚拟仪器。它实现了可长期在线运行，实时测量分析，历史数据管理等功能；与传统的仪器相比，具有操作简单，处理能力强，图形输出等优点；可为电力的生产、运行和管理部门提供丰富、完整的实测记录资料，也为电力技术工作者选用补偿方式、装置和技术提供了重要依据。本文分析了电能质量在线分析仪设计中的各种问题以及解决的方法；介绍了软件系统中数据采集、数据处理、人机交互和数据管理等四个模块的功能和实现；详细说明了如何利用多线程的编程方法和双缓冲区的数据交换方式，实现对电能质量各个技术指标的实时监测、记录和分析；实现了在数据采集点和监控中心之间数据的传输，并在此基础上设计了基于网络的分布式电能质量测试系统。测试结果表明该电能质量在线分析仪设计正确，运行稳定，测量精度高。最后作者利用本文所设计的电能质量在线分析仪，在某大型炼钢厂变电所内，实测并记录了炼钢厂电弧炉运行时，电网电能质量的各项技术指标，为治理冶金企业中的电能质量问题提供有力的参考依据。
邵如平, 宣勇, 艾欣[9]2003年在《电能质量在线监测新方法研究》文中研究指明电能质量问题逐渐引起人们重视,供用电双方迫切需要新型装置监测和分析电能质量。介绍新研制的基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测装置采用当前两种先进技术——虚拟仪器技术和远程控制技术,实现了通过现有网络对被监测电力用户电能质量的在线监测和远程监控,使电能质量的监测分析实现了真正的网络化。
张鹏展[10]2003年在《基于虚拟仪器的电能质量在线监测技术研究》文中认为本文将虚拟仪器技术应用于供电系统电能质量问题的分析研究。电能质量问题之所以日益受到重视主要有叁个原因：现代电力系统中电负荷结构发生了重大变化，谐波源的种类和数量增加；大量对电能质量非常敏感的基于计算机系统的控制设备和电子装置投入使用；在电力市场运行机制下，电能作为商品，用户必然对商品质量提出越来越高的要求。目前我国电能质量国家标准主要规定了五个指标：频率、谐波、电压偏差、叁相不平衡及电压波动与闪变。本论文的目的就是采用当今测控领域的最新技术——虚拟仪器技术研制能实时监测上述五项电能质量指标的数字式装置，并对监测结果进行深入分析，研究谐波对电能计量的影响，为电力部门提供详细的电能质量监测分析结果。虚拟仪器是现代计算机软硬件技术飞速发展的产物，它正逐步取代传统的电子仪器，是现代电工电子测量仪器的发展方向。虚拟仪器主要应用于测量、控制和仿真，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。本文研究的电能质量在线监测技术的核心部分就是采用LabVIEW及其数据采集卡开发的。“软件就是仪器”是虚拟仪器技术的主要特点，本文采用LabVIEW图形化软件实现了原来用硬件实现的FFT变换、防频谱泄漏和抗混迭等一系列功能。硬件方面采用基于PCI总线的工控机和一个信号调理器。工控机自带有液晶、硬盘、面模键盘、网卡、调制解调器等，可以在监测点就地显示监测波形和数据，而且可以通过局域网、公共电话网远传到监测中心进行进一步的分析研究。谐波是电能质量问题的重要方面，在谐波存在的情况下，目前仍然大量使用的感应式电能表计量精度受到影响，本文除了研究电能质量在线监测技术外，还深入分析了谐波对电能计量的影响，提出并实现了将谐波电能和基波电能分开进行计量，为电力部门提供谐波电能及其影响的定量数据。
参考文献：
[1]. 基于虚拟仪器技术的电能质量在线检测技术研究[D]. 刘涛. 南京理工大学. 2007
[2]. 基于虚拟仪器技术的电能质量在线分析仪的实现[D]. 闵永智. 武汉大学. 2004
[3]. 电能质量在线监测系统的研究[D]. 龚钢军. 华北电力大学（北京）. 2004
[4]. 基于虚拟仪器的电能质量分析仪校准系统设计[D]. 肖莉姣. 湖南大学. 2013
[5]. 基于LABVIEW的电能质量分析及监测装置的设计与应用[D]. 柴建中. 太原理工大学. 2007
[6]. 基于LabVIEW和Web的电能质量监测系统[D]. 王霄桦. 上海交通大学. 2007
[7]. 基于LabVIEW叁相电能质量监测系统的研究[D]. 贺彬. 沈阳工业大学. 2010
[8]. 电能质量在线分析仪的设计与实现[D]. 莫昕. 清华大学. 2002
[9]. 电能质量在线监测新方法研究[J]. 邵如平, 宣勇, 艾欣. 电力自动化设备. 2003
[10]. 基于虚拟仪器的电能质量在线监测技术研究[D]. 张鹏展. 华北电力大学（北京）. 2003
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