基于 LabVIEW 电力参数检测的系统设计文献综述
2020-04-14 20:06:08
1目的及意义
随着社会的不断发展,用户对电能质量的问题越来越关注。三相交流系统理想状态下电压(电流)幅值大小相等,相位相差120度。由于各种非线性设备、操作不当、外来干扰等原因,此理想状态并不存在而电力部门之所以不断提高电能质量,就是促使电能的稳定与经济效益最大化,反过来又使电能质量的标准不断完善。电能的使用与人们的生活息息相关,是无法替代的能源,是衡量国家实力的最主要标准之一。随着社会的不断发展,一方面,工业的迅猛发展带给人类无法想象的好处,但是工业的发展也促使负荷的不断增加,影响了电能质量,不断冲击着电网,对其造成了无法想象的破坏;另一方面,科技的进步,也促使着无数的精密仪器的诞生,然而为保证其使用的精确性,对电能质量的要求也越来越高,电能质量是否达到要求,是保证用户效益的最基本保障川。为了保证电能质量的安全性、经济性和稳定性,对其检测越来越重要。
谈及电能质量监测的意义,工业在如今的社会发展迅速,各种非线性负荷例如软启动器、无线电发射设备、电气化铁道、电机以及节能灯和开关电源等在电网中越来越广泛地被采用,电网中不断掺杂着由非线性负荷引起的谐波和间谐波,人们的IE常生产与生活、电力系统的正常运行以及用户的正常使用,都受到影响,引起的原因便是谐波含量的不断增加,进而造成公用电网中的波形发生畸变。间谐波会引起闪变,屏幕会发生闪烁,造成滤波器谐振与过负荷,干扰电力载波通信,电子仪器工作失常等,损害了电网中的电力设备,严重时无法安全运行,甚至造成人员伤亡同。由于电能质量原因造成的事故受到国际与国内上的特别关注,随着网络的不断发展,网络不仅仅走进人们的生活,还迈向了测控技术,提出了在线监测的理念,调用各个基站站点的数据,利用网络实现电能检测、分析与总体管理。国内的测量还处于定期与不定期测量之中,对各项电能指标的测量还并未长期监测,这对以后的发展很不利。随着系统的复杂程度越来越高,提前预警意义变得尤为重要。
2国内外研究现状分析
若要分析供电系统额电能质量,对其进行改善和治理,其首先要做的便是对电能质量的检测,然后根据检测到的数据进行分析、处理。根据我国基本的情况,我国五项电能质量标准分别为供电电压允许偏差、电压波动和闪变,公用电网谐波、三相电压允许不平衡度、电力系统允许偏差。
IEEE第22届标准协调委员会和其它国际委员会采用11种指标衡量电能质量,分为两大类:电压幅值(断电、电压下跌与上冲、瞬时脉冲、电压波动与闪变、电压切痕、过电压、欠电压)和电压波形(谐波、间谐波、频率偏差)。电能质量指标国内外大多取95%的概率值为衡量标准,需指明监测点,同时对用电设备提出要求,即设备要在规定的值范围内正常运行,同时包含有能够短时超标运行。
在发展过程中,国外的电能检测装置走过了漫长的路,仪器的迅猛发展,设备的准确性、灵敏性、可靠性等方面都有所提高,同时很多优秀的企业和产品随之出现,这些公司有日本日置公司和瑞典联合电力公司,开发的电能质量分析装置分别是3193系和U9001[15]。
随着国内电能检测装置的不断发展,与电能质量有关的问题也涌现而出,受到的关注也越来越多,但是相对国外来说,国内还是落后的。与国外相比,还有很大差距,检测指标少,功能单一,精度不高,数据分析管理不够全面,有时为了完善所需功能,需要到国外购买。
为了解决电能检测方面碰到的关键性问题,新的技术涌现而出。虚拟仪器是PC机技术、测量技术和软件技术这三种的结合,是三种技术优势的体现,在虚拟的操作面板下,添加使用模块,通过采集卡对信号进行采样,并对信号根据要求进行分析。虚拟仪器大大突破了硬件的限制,用户可以在原有的基础上,修改内部程序,增加所需功能,无需再添硬件设备,维护、扩展和升级比较方便。分布式的电能监测系统首先由国外提出,国内也做了相关的研究,谐波测试装置便是研究的成果,采用该技术开发研制电能质量检测装置的优越性越来越明显,这必然将是跳跃式的成长。{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}3基于LabVIEW仿真的电力参数检测系统设计的方案选择
虚拟仪器具有强大的数据处理能力,并且具备多种仪器设备功能于一体,能够从分享用计算机所有资源,实现普通仪器所不能实现的功能。而且拥有良好的人机设计界面,简单易学,设备集成度高,灵活多变。用虚拟图标来表示实物仪器,用鼠标点击图标代表对实物仪器的实际操作,极大的节省了人力物力财力。传统--起的功能大多数都是通过硬件实现。这就决定它只能由仪器厂家来定义和制造,用户无法随意改变其结构和功能。而利用虚拟仪器开发和设计的系统,采用普通的PC机为主机,利用图形化可视软件LabVIEW为软件开发平台,来检测电力参数变化情况,期在控制领域有更广泛的应用,其有灵活性和可扩张性好、行价高、人机界面友好等优点
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