基于虚拟仪器和网络技术的电能质量监测和管理系统

论文摘要

随着科学技术和国民经济的发展,电能质量问题日益严重且表现形式复杂化,传统的电能质量监测设备已不能满足现代电力发展的需要。本文基于虚拟仪器技术和计算机网络技术,研究和设计了一种符合我国国情和智能电网建设要求的电能质量参数在线测量监控和管理系统。本文对电能质量研究现状、电能质量标准和测量算法进行了研究,重点介绍了标准IEC 61000-4-7：2002和GB/T 17626.7-2008中推荐的谐波、间谐波测量方法,分析了测量误差及产生原因,并针对性地提出了改进措施。多种典型信号的仿真结果表明,基于IEC标准和国家新标准的测量方法适用于非平稳谐波、间谐波信号的测量,提出的改进措施可以进一步保障各种情况下的测量精度。利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,基于国家相关标准规定,研发了电能质量参数测量系统,详细介绍了系统各主要功能模块的算法,利用流程图或程序图具体说明各参数测量的实现方法。系统可实现电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波、间谐波、电压波动与闪变、电压暂降等参数的测量,功能丰富,测量精度满足国家标准要求,人机界面友好,实现了“软件即仪器”的概念。采用浏览器/服务器组网模式,利用LabVIEW中Web服务器技术实现电能质量远程监控,实现了“网络即仪器”的概念；采用数据库软件Access和基于ADO技术的LabVIEW数据库访问包——LabSQL,设计了简单实用的电能质量参数数据库,实现电能质量测量数据的系统化管理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 电能质量问题概述
• 1.2 电能质量测量技术的研究现状
• 1.2.1 电能质量分析方法
• 1.2.2 电能质量测量仪表
• 1.2.3 电能质量监控系统研究的意义
• 1.3 本文主要工作
• 第2章 电能质量标准及其测量方法
• 2.1 供电电压电压偏差
• 2.1.1 供电电压偏差的限值
• 2.1.2 供电电压偏差的测量
• 2.2 频率偏差
• 2.2.1 频率偏差限值
• 2.2.2 频率偏差的测量
• 2.3 三相不平衡
• 2.3.1 三相不平衡的限值
• 2.3.2 三相不平衡的测量
• 2.4 电压暂降
• 2.4.1 电压暂降的测量
• 2.5 电压波动和闪变
• 2.5.1 电压波动和闪变的限值
• 2.5.2 电压波动与闪变的测量
• 2.6 谐波和间谐波
• 2.6.1 谐波和间谐波电压限值
• 2.6.2 谐波和间谐波的测量
• 2.7 小结
• 第3章 基于国家标准和IEC标准的谐波间谐波测量方法
• 3.1 IEC谐波和间谐波测量方法
• 3.2 典型信号仿真和分析
• 3.2.1 幅值波动的谐波测量
• 3.2.2 谐波和间谐波测量
• 3.2.3 波动的谐波与间谐波测量
• 3.3 IEC测量方式改进及选用
• 3.4 小结
• 第4章 基于LabVIEW的电能质量分析系统的设计
• 4.1 虚拟仪器
• 4.1.1 虚拟仪器的分类
• 4.1.2 LabVIEW简介
• 4.2 电能质量测量的基本要求
• 4.3 电能质量测量系统的软件实现
• 4.3.1 电压偏差测量模块
• 4.3.2 频率偏差测量模块
• 4.3.3 三相不平衡测量模块
• 4.3.4 电压暂降测量模块
• 4.3.5 电压波动和闪变测量模块
• 4.3.6 谐波、间谐波测量模块
• 4.4 小结
• 第5章 电能质量监测系统网络化管理的实现
• 5.1 基于虚拟仪器的网络模式
• 5.2 基于LabVIEW的网络实现方法
• 5.2.1 网络协议通信
• 5.2.2 DateSocket技术通信
• 5.2.3 远程访问
• 5.3 监测系统的网络化实现
• 5.3.1 配置LabVIEW Web服务器
• 5.3.2 客户端连接远程VI面板
• 5.4 数据管理
• 5.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录