基于虚拟仪器的电能质量监测系统设计
发布时间：2022-11-05 04:10
随着电力负荷的日趋复杂,电能质量问题给现代电力系统以及电力用户造成的危害越来越突出。谐波、闪变等稳态扰动产生的危害普遍存在,电压骤升骤降等暂态扰动造成的危害也在不断加大。对电网实现综合全面的电能质量在线监测将成为保障其高质量运行的必要手段,而实现在线监测的基础是合理有效的电能质量监测分析方法。传统的电参数监测系统以硬件为核心,功能单一,升级困难,研制和维护成本较高。所以,本文基于虚拟仪器进行了电能质量监测系统的设计。首先,本文完成了电能质量监测系统的硬件和软件设计。硬件方面,助模块化的设计理念和思想,完成了硬件的总体方案设计分析,同时选用NI公司PCI-6220数据采集卡完成实际三相电压信号的实时采集,而后,根据电能质量监测系统的模块划分和组成,分别完成了信号调理电路、信号采集模块及二阶高通滤波器的设计,实现了原始电信号的数据采集、放大及去噪处理。其次,基于虚拟仪器,采用数据流编程模式,完成了系统软件设计,以Lab VIEW开发环境为平台,对各功能模块进行了详细设计,包括电信号测量模块、电能质量分析模块及远距离监测模块的设计。实现了原始电信号数据采集及基本电能质量参数测量功能,包括信号...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电能质量检测算法研究现状
1.2.2 电能质量监测装置研究现状
1.2.3 虚拟仪器研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 电能质量监测系统硬件设计
2.1 引言
2.2 电能质量参数测量方法
2.2.1 电能质量基本参数测量方法
2.2.2 公用电网谐波分析
2.2.3 电压波动及电压闪变值的检测方法
2.3 监测系统硬件总体设计
2.3.1 系统框架组成
2.3.2 关键器件选型
2.4 信号调理电路设计
2.4.1 信号去噪电路设计
2.4.2 信号放大电路设计
2.5 信号采集模块配置
2.6 二阶高通滤波器设计
2.7 本章小结
第3章 电能质量监测系统软件设计
3.1 引言
3.2 监测系统软件架构设计
3.2.1 软件模块组成
3.2.2 系统软件处理流程
3.3 电信号测量模块设计
3.3.1 数据采集模块设计
3.3.2 基本参数测量模块设计
3.3.3 暂态故障信号发生器设计
3.4 电能质量分析模块设计
3.4.1 频率偏差测量模块设计
3.4.2 三相电压不平衡度测量模块设计
3.4.3 电压波动计算模块设计
3.4.4 电压闪变监测模块设计
3.4.5 谐波测量模块设计
3.5 远距离监测模块设计
3.5.1 远程数据传输模块设计
3.5.2 波形存储和回放模块设计
3.6 本章小结
第4章 系统测试与验证
4.1 引言
4.2 系统测试与验证总体方案设计
4.2.1 系统测试与验证框架
4.2.2 系统测试与验证流程
4.3 电能质量指标测试与分析
4.3.1 电信号偏差测试
4.3.2 三相不平衡度测量模块测试与分析
4.3.3 电压波动和闪变值测试与分析
4.3.4 谐波测量模块功能测试与分析
4.3.5 二阶高通滤波器功能测试与分析
4.4 系统远距离传输模块测试与分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的电能质量分析与监测系统[J]. 逯玉兰. 计算机应用与软件. 2019(07)
[2]希尔伯特变换在舰船电能质量检测系统中的优化研究[J]. 李智勇,盛维涛. 舰船科学技术. 2017(08)
[3]基于labview电能质量检测系统的设计[J]. 张宝华,谢玥. 内燃机与配件. 2017(05)
[4]基于CCSDS包路由的综合电子遥控遥测信息流应用[J]. 彭飞,杨鹿,吴杰,李毅,彭小燕. 电子技术应用. 2017(01)
[5]基于DSP的电能质量扰动信号检测仪的设计与实现[J]. 刘方. 电子技术与软件工程. 2015(24)
[6]基于主从式双CPU的小卫星智能遥测系统设计[J]. 刘强,李志刚,赵文彦,侯文才,王旭. 遥测遥控. 2015(05)
[7]基于混合基快速傅里叶变换的数字化电能质量分析系统[J]. 杨昊明,王在福,张杭,尹鑫. 电器与能效管理技术. 2015(11)
[8]固态功率控制器国内外发展现状[J]. 叶雪荣,郑志洪,陈哲,刘明伟,徐军忠,翟国富. 电器与能效管理技术. 2015(02)
[9]星载电子设备浪涌电流抑制以及浪涌电流的测试方法[J]. 赵雷,王磊,董仲博,王本东. 计算机测量与控制. 2014(09)
[10]虚拟仪器的技术特征与发展探析[J]. 刘娜. 电子制作. 2014(10)
硕士论文
[1]基于多核DSP的序列图像超分辨重建[D]. 候彦冬.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于固态功率控制器的卫星智能配电器的设计[D]. 迟同信.重庆大学 2015
[3]高可靠皮卫星综合电子系统研究[D]. 童杰文.浙江大学 2014
[4]航天器综合电子系统技术研究[D]. 朱维.上海交通大学 2013
[5]基于虚拟仪器技术的典型机械特性测量方法及装置研究[D]. 周松.天津大学 2007
本文编号：3701898
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电能质量检测算法研究现状
1.2.2 电能质量监测装置研究现状
1.2.3 虚拟仪器研究现状
1.3 论文主要研究内容
第2章 电能质量监测系统硬件设计
2.1 引言
2.2 电能质量参数测量方法
2.2.1 电能质量基本参数测量方法
2.2.2 公用电网谐波分析
2.2.3 电压波动及电压闪变值的检测方法
2.3 监测系统硬件总体设计
2.3.1 系统框架组成
2.3.2 关键器件选型
2.4 信号调理电路设计
2.4.1 信号去噪电路设计
2.4.2 信号放大电路设计
2.5 信号采集模块配置
2.6 二阶高通滤波器设计
2.7 本章小结
第3章 电能质量监测系统软件设计
3.1 引言
3.2 监测系统软件架构设计
3.2.1 软件模块组成
3.2.2 系统软件处理流程
3.3 电信号测量模块设计
3.3.1 数据采集模块设计
3.3.2 基本参数测量模块设计
3.3.3 暂态故障信号发生器设计
3.4 电能质量分析模块设计
3.4.1 频率偏差测量模块设计
3.4.2 三相电压不平衡度测量模块设计
3.4.3 电压波动计算模块设计
3.4.4 电压闪变监测模块设计
3.4.5 谐波测量模块设计
3.5 远距离监测模块设计
3.5.1 远程数据传输模块设计
3.5.2 波形存储和回放模块设计
3.6 本章小结
第4章 系统测试与验证
4.1 引言
4.2 系统测试与验证总体方案设计
4.2.1 系统测试与验证框架
4.2.2 系统测试与验证流程
4.3 电能质量指标测试与分析
4.3.1 电信号偏差测试
4.3.2 三相不平衡度测量模块测试与分析
4.3.3 电压波动和闪变值测试与分析
4.3.4 谐波测量模块功能测试与分析
4.3.5 二阶高通滤波器功能测试与分析
4.4 系统远距离传输模块测试与分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的电能质量分析与监测系统[J]. 逯玉兰. 计算机应用与软件. 2019(07)
[2]希尔伯特变换在舰船电能质量检测系统中的优化研究[J]. 李智勇,盛维涛. 舰船科学技术. 2017(08)
[3]基于labview电能质量检测系统的设计[J]. 张宝华,谢玥. 内燃机与配件. 2017(05)
[4]基于CCSDS包路由的综合电子遥控遥测信息流应用[J]. 彭飞,杨鹿,吴杰,李毅,彭小燕. 电子技术应用. 2017(01)
[5]基于DSP的电能质量扰动信号检测仪的设计与实现[J]. 刘方. 电子技术与软件工程. 2015(24)
[6]基于主从式双CPU的小卫星智能遥测系统设计[J]. 刘强,李志刚,赵文彦,侯文才,王旭. 遥测遥控. 2015(05)
[7]基于混合基快速傅里叶变换的数字化电能质量分析系统[J]. 杨昊明,王在福,张杭,尹鑫. 电器与能效管理技术. 2015(11)
[8]固态功率控制器国内外发展现状[J]. 叶雪荣,郑志洪,陈哲,刘明伟,徐军忠,翟国富. 电器与能效管理技术. 2015(02)
[9]星载电子设备浪涌电流抑制以及浪涌电流的测试方法[J]. 赵雷,王磊,董仲博,王本东. 计算机测量与控制. 2014(09)
[10]虚拟仪器的技术特征与发展探析[J]. 刘娜. 电子制作. 2014(10)
硕士论文
[1]基于多核DSP的序列图像超分辨重建[D]. 候彦冬.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于固态功率控制器的卫星智能配电器的设计[D]. 迟同信.重庆大学 2015
[3]高可靠皮卫星综合电子系统研究[D]. 童杰文.浙江大学 2014
[4]航天器综合电子系统技术研究[D]. 朱维.上海交通大学 2013
[5]基于虚拟仪器技术的典型机械特性测量方法及装置研究[D]. 周松.天津大学 2007
本文编号：3701898
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