基于GPIB总线的电能质量测试系统设计

论文摘要

随着电力电子设备的广泛应用,电能质量越来越受到重视,及时准确地得到电能质量参数,对于工业生产有重要的指导意义。本文首先阐述了目前我国电能质量国家标准的五个指标:频率、谐波、电压偏差、三相不平衡及电压波动与闪变。据此给出了部分监测指标的算法和国家标准,阐述了对电能质量参数监测的必要性以及传统电能质量参数监测装置的缺陷,分析了利用虚拟仪器技术开发电能质量参数监测系统的可行性。本系统的功能实现采用虚拟仪器技术的思想,将传统的分立硬件仪器功能软集成,即将各硬件仪器功能软件化,形成电能质量综合测量分析仪器。分析了系统的软硬件设计,硬件设计方面对传感器、信号调理电路以及采集电路作了详细介绍;软件设计方面重点讨论了利用图形化编程语言LabVIEW开发系统的功能模块:数据采集模块、频率测量模块、有效值测量模块、三相不平衡度测量模块、谐波分析模块、闪变测量模块、数据存储模块等,以实现对电能质量参数的实时监测。最后,对系统进行了初步的测试。结果表明,本系统能够满足电能质量参数测试的基本设计要求。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 本课题的研究意义
• 1.3 本课题的研究现状
• 1.4 本文所做的工作
• 第二章 电能质量指标及其测试标准
• 2.1 概述
• 2.2 电能质量的各项参数及其测试方法
• 2.2.1 供电电压允许偏差
• 2.2.2 电力系统频率允许偏差
• 2.2.3 公共电网谐波
• 2.2.4 电压波动和闪变
• 2.2.5 三相不平衡度
• 第三章 电能质量虚拟仪器测试系统的硬件部分
• 3.1 虚拟仪器
• 3.2 虚拟仪器技术
• 3.3 系统结构组成
• 3.3.1 传感器
• 3.3.2 信号调理
• 3.3.3 A/D采集卡
• 3.3.4 GPIB总线的设计
• 3.3.5 数据采集卡
• 3.3.6 工控机
• 第四章 电能质量虚拟仪器测试系统的软件部分
• 4.1 开发环境介绍
• 4.1.1 LabVIEW是什么?
• 4.1.2 LabVIEW的特点
• 4.2 软件总体设计方案
• 4.3 系统主程序模块的设计
• 4.4 数据采集模块的程序设计
• 4.5 数据处理模块的程序设计
• 4.5.1 频率测量子模块
• 4.5.2 有效值测量子模块
• 4.5.3 谐波测量子模块
• 4.5.4 闪变测量子模块
• 4.5.5 三相不平衡测量子模块
• 4.6 数据存储模块的程序设计
• 第五章 电能质量虚拟仪器的测试
• 5.1 仿真波形信号的产生
• 5.2 实验结果分析
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 学位论文评阅及答辩情况表