基于LabVIEW的电能质量监测管理系统设计

论文摘要

随着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,企业和居民对电能的需求量日益增加,对电能质量的要求也日益提高。及时准确分析电能质量参数,对于电气设备安全生产、增强国民经济的总体效益、保障居民生活水平有着重要的意义。由于电能参数的时变特性和分布特性,必须对电能分布网络上的多点电能参数进行实时监测和分析,才能得到电能质量参数,进而找出导致电能质量恶化的可能原因,为相关部门采取有效措施提供决策依据,提高总体电能质量。本论文通过研究电力系统的电能质量技术指标、测量和分析方法,针对传统的电能质量监测系统多体积庞大,功能单一,价格昂贵,调试周期长,无法满足复杂、实时电能多参数测试需求等现状,提出并设计了基于虚拟仪器的电能质量监测系统,选用LabVIEW软件开发平台及高精度16位PCI 6024E数据采集卡,对电力系统多点电能质量参数进行采集;利用LabVIEW平台对电压偏差、频率偏差、电网谐波、三相不平衡度、电压波动和闪变等参数进行实时分析,并将分析结果存储到Access数据库中,实现数据的查询、分析与管理功能;运用LabVIEW Web Sever技术,通过网络发布实现了电能监测系统的远程网络化,从而达到对电能质量进行远程监控的目的。本论文研究的电能质量监测系统界面友好直观,具有实时电能质量分析等功能,可根据实际需求应用到不同场合,显著提高电能质量测试的自动化程度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 电能质量的概念及问题的提出
• 1.2 电能质量监测的研究意义
• 1.3 国内外研究现状和发展趋势
• 1.4 本论文的研究内容
• 第2章 电能质量测量方法
• 2.1 电能质量的研究内容
• 2.2 电磁干扰和电能质量的分类
• 2.3 电能质量国家标准及制定依据
• 2.4 电力系统电压偏差
• 2.5 电力系统频率允许偏差
• 2.5.1 频率偏差的定义及危害
• 2.5.2 频率偏差的测量方法
• 2.6 公用电网谐波
• 2.6.1 谐波的定义及危害
• 2.6.2 谐波的测量方法
• 2.7 三相允许不平衡度
• 2.8 电压波动和闪变
• 2.8.1 电压波动和闪变的定义及危害
• 2.8.2 电压波动和闪变的测量方法
• 2.9 本章小结
• 第3章 基于虚拟仪器的电能质量监测系统设计
• 3.1 虚拟仪器技术概述
• 3.1.1 虚拟仪器与传统仪器的区别
• 3.1.2 虚拟仪器的构成
• 3.2 虚拟仪器的软件开发平台
• 3.2.1 LabVIEW 软件概述
• 3.2.2 LabVIEW 程序设计步骤
• 3.3 电能质量监测系统总体结构设计
• 3.4 系统硬件设计
• 3.4.1 信号调理单元
• 3.4.2 数据采集卡
• 3.5 系统软件设计
• 3.5.1 数据采集模块
• 3.5.2 电压偏差和频率测量模块
• 3.5.3 谐波分析模块设计
• 3.5.4 三相不平衡度模块设计
• 3.5.5 电压波动和闪变模块设计
• 3.6 本章小结
• 第4章 数据库存储及远程网络监控方案设计
• 4.1 数据库管理概述
• 4.1.1 ADO 技术简介
• 4.1.2 LabSQL 介绍
• 4.1.3 数据库模块设计
• 4.2 远程网络通信方案设计
• 4.2.1 DataSocket 技术
• 4.2.2 共享变量
• 4.2.3 TCP 与UDP 通信
• 4.2.4 LabVIEW Web Sever
• 4.3 基于共享变量和 Web Sever 技术的远程监控系统
• 4.3.1 B/S 三层体系结构
• 4.3.2 远程监控系统设计
• 4.4 本章小结
• 第5章 系统的调试与优化设计
• 5.1 系统的软件调试
• 5.2 系统的优化设计
• 5.3 系统的安全设计
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 攻读硕士期间所发表的学术论文