電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)開題報告

電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)開題報告電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)開題報告本科畢業(yè)設(shè)計開題報告題 目1、爭論目的和意義

基于LabVIEW電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 來源 工程實際隨著工業(yè)的進展，電網(wǎng)不斷擴大、工業(yè)負荷快速增長的狀況嚴峻影響電力系統(tǒng)供電電能質(zhì)量;與此同時，隨著科學技術(shù)的進步,為了提高勞動生產(chǎn)率和自動化水平，大量基于計算機系統(tǒng)的掌握設(shè)備和電子裝置應(yīng)用到各個領(lǐng)域，這些裝置或設(shè)備對電能質(zhì)量要求很高，影響正常的工業(yè)生產(chǎn)和電網(wǎng)運行并直接造成巨大的經(jīng)濟損失。在當今一個開放和競爭的運行環(huán)境下，電力部門和用戶必定對電能質(zhì)量提出越來越高的要求，并促使電能質(zhì)量標準化的不斷進展和完善。因此,為標準供用電，保證電網(wǎng)的安全運行，凈化電氣環(huán)境，國家針對相關(guān)電能質(zhì)量指標，相繼公布了六項電能質(zhì)量國家標準,規(guī)定了電壓偏差、頻率偏差等相關(guān)指標的限值，作為電力公司對各級電網(wǎng)運行指標的技術(shù)考核和在公共連接點向用戶供給的供電質(zhì)量標準;局部電能質(zhì)量指標如諧波、電壓波動與閃變、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)量國家標準是維護公共電網(wǎng)電能質(zhì)量的根底,必需得到嚴格執(zhí)行。但經(jīng)調(diào)研覺察，國內(nèi)對電能質(zhì)量的監(jiān)測分析手段比較落后，大局部產(chǎn)品還停留在用單片機制作的只能進展簡潔監(jiān)測分析的階段；國外同類產(chǎn)品相對來說要功能全一些，但價格昂貴，而且升級維護簡單，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).目前電力運行設(shè)備品種繁多，相應(yīng)的電能參數(shù)監(jiān)測設(shè)備種類齊全，然而常規(guī)的監(jiān)測系統(tǒng)在以下幾個方面比較欠缺：1。功能單一性問題；2。生產(chǎn)調(diào)試率低下問題；3.開發(fā)周期和開發(fā)費用問題。因此,本課題利用測控領(lǐng)域中最先進的虛擬儀器技術(shù)研制一種電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測電能質(zhì)量，對于保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性、安全性和牢靠性都起著重要的作用。而且該儀器把計算機強大的計算處理力量和儀器硬件的測量、掌握力量結(jié)合在一起，使得開發(fā)的基于虛擬儀器技術(shù)的電能參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)具有功能敏捷、操作便利等優(yōu)點，這對于抑制目前電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的局限性、實行措施提高供電質(zhì)量都具有重要的意義。2、國內(nèi)外進展狀況〔文獻綜述)在工業(yè)興旺國家，電能質(zhì)量問題早已被當作電力系統(tǒng)面臨的重要問題對待，有關(guān)電能質(zhì)量掌握的爭論正掀起高潮，從所適用的功率理論的擴展，到電能質(zhì)量評價指標體系的建立；從全國性的電能質(zhì)量普查、監(jiān)測到用戶終端電氣環(huán)境的定義；各種電能質(zhì)量問題分析1996IEEE把電能質(zhì)量提高到一個的高度來生疏.為保證我國的電能質(zhì)量,自1990年以來,我國相繼公布了五項電能質(zhì)量國家標準：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)量標準分別從發(fā)電、供電、用電端對電能質(zhì)量提出了要求，這些標準的公布無疑為提高我國的電能質(zhì)量水平起到了促進作用。性和擴展性差、開發(fā)和維護相對簡單,已不能滿足市場的要求；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)儀器實時性差、監(jiān)測指標少、測量誤差大、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展方向，由于它將儀器儀表同信息通訊相結(jié)合，同計算機技術(shù)相結(jié)合,基于一般計算機的硬件,利用強大的計算機軟件來實現(xiàn)原來需要儀器技術(shù)為平臺的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，利用計算機的高速處理力量對電能質(zhì)量進展實時監(jiān)測，以計算機技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為依托，實現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng).3、爭論/設(shè)計的目標：本文在爭論電力系統(tǒng)電能質(zhì)量指標及測量方法的根底上,爭論出一種基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，通過計算機的平臺將電壓偏差、頻率偏差、電壓波動和閃變、電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度作為主要的爭論對象，同時對電能質(zhì)量參數(shù)的測試算法進展了爭論，通過對電網(wǎng)信號的采集、計算和分析，實現(xiàn)對上述五種穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量參數(shù)的監(jiān)測和分析，最后以圖形化和表格的形式直觀地顯示出來。論文的主要工作如下:簡要介紹爭論背景和爭論意義，論述對電能質(zhì)量進展監(jiān)測的必要性，指出電能質(zhì)量監(jiān)測方面的爭論現(xiàn)狀及其存在的問題，及對虛擬儀器技術(shù)優(yōu)勢的分析，提出爭論基于虛擬儀器的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)的必要性和可行性。對電能質(zhì)量的國家標準進展簡要介紹,爭論衡量電能質(zhì)量問題的質(zhì)量監(jiān)測的方法。3，并簡要的介紹了課題爭論的系統(tǒng)硬件的構(gòu)成方案。由于本課題所爭論重點是基于虛擬儀器的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)軟件功能局部,因此本論文的重點主要是對系統(tǒng)所要實現(xiàn)的各個功能模塊的數(shù)學模型離散化設(shè)計進展了爭論。簡要的介紹了虛擬儀器技術(shù)的概念及軟件開發(fā)平臺LabVIEWLabVIEW以及前面所要實現(xiàn)的監(jiān)測參數(shù)主要分為五大功能模塊：伏安測量模塊〔電壓與電流有效值、頻率測量、三相不平衡度)、相位測量、功率測量模塊、諧波測量模塊、波動和閃變測量模塊，并且具體的給出了功能模塊的軟件設(shè)計.利用仿真的方法對系統(tǒng)的各個功能模塊進展了試驗,并給出了試驗結(jié)果。4、設(shè)計方案〔爭論/設(shè)計方法、理論分析、計算、試驗方法和步驟等〕: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)測分析系統(tǒng)的三大功能模的。對于本論文所爭論的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測分析系統(tǒng)，軟件局部是核心，只要硬件局部將監(jiān)測點的電壓和電流信號經(jīng)信號調(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，其余的任務(wù)如濾波、加窗、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)遠傳以及顯示打印等完全交給軟件來處理?？傮w來說，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：傳感器信號調(diào)理〔多路電氣量隔離、放大、濾波、線性化變換〕信號采集卡裝有虛擬儀器軟件的計算機分析

數(shù)據(jù)通信 數(shù)據(jù)存儲 報表打印 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)測分析系統(tǒng)中關(guān)于上.在本論文所爭論的基于虛擬儀器技術(shù)的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)中，根本的硬件局部包括：傳感器、信號調(diào)理器、信號采集卡、計算機系統(tǒng)，硬件構(gòu)造如以下圖：傳感器 信號調(diào)理電路

數(shù)據(jù)采集卡

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

仿真信號信號參數(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)測測測度分設(shè)量量量計析置算數(shù)據(jù)結(jié)果顯示、圖形化顯示、分析、存儲6、方案的可行性分析:虛擬儀器是建立在標準化、系列化、模塊化的硬件和軟件平臺上的完全開放的系統(tǒng)，開發(fā)基于此技術(shù)的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測系統(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)測系統(tǒng)具有很大的市場和開發(fā)前景.7、該設(shè)計的創(chuàng)之處基于虛擬儀器技術(shù)平臺這個測控領(lǐng)域的技術(shù)，設(shè)計出電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測系統(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、電壓波動和閃變等電力參數(shù)實時地監(jiān)測，并且具有實時的分析功能.8、設(shè)計產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域：本文爭論的基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，可以通過計算機的平臺對電壓偏差、頻率偏差、電壓波動和閃變、電網(wǎng)諧波、三相不平衡度進展數(shù)據(jù)采集、計算和分析，最終以圖形化和表格的形式直觀地顯示出來。因此該系統(tǒng)可以在以下幾種工作中應(yīng)用:1.測量分析公用電網(wǎng)供到用戶端的溝通電能質(zhì)量，其測量分析：頻率偏差、電壓偏差、三相電壓允許不平衡度、電網(wǎng)諧波。2。測量分析各種用電設(shè)備在不同運行狀態(tài)下的公用電網(wǎng)電能質(zhì)量。3.負荷波動監(jiān)視：定時記錄和存儲電壓、電流、有功功率、無功功率、