基于labview的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

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1、遼寧工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計專業(yè):電力系統(tǒng)及其自動化研究生:邢峰華指導(dǎo)教師:張艷副教授遼寧工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院二〇一五年三月MasterThesisDesignofPowerQualityMonitoringSystembasedonLabVIEWSpeciality:PowerSystemanditsAutomationCandidate:XingFeng-huaSupervisor:AssociateProfessorZHANGYanLiaoningUniversityofTechnologyJinzhou,1210

2、01,ChinaMarch2015摘要國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科技的進(jìn)步推動著電力系統(tǒng)負(fù)荷的增加和電力非線性設(shè)備的廣泛使用,嚴(yán)重降低了電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量;其次,對于電能質(zhì)量,用戶提出的需求日益增多,這讓電網(wǎng)把關(guān)注的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到電能質(zhì)量上來。另外,由于電能質(zhì)量處于運(yùn)動狀態(tài),只有當(dāng)電能質(zhì)量達(dá)到動態(tài)平衡時,電力設(shè)備才能正常有效地工作,因此,對電能質(zhì)量的監(jiān)測尤為重要。本文扼要概述了課題研究的背景及意義,總結(jié)了電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并提出基于虛擬儀器的電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)成為電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展方向的觀點(diǎn);其次,本文概述了電能質(zhì)量的國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)、五種穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量指標(biāo)的定

3、義及產(chǎn)生的危害和暫態(tài)電能質(zhì)量信號的定義及數(shù)學(xué)模型,并比較分析了各個指標(biāo)的檢測方法。在暫態(tài)電能質(zhì)量信號的分析中,為了有效地濾掉電網(wǎng)中的白噪聲和脈沖噪聲,本文通過分析比較了由形態(tài)學(xué)理論構(gòu)造的三種濾波方法,提出了一種基于LMS的多結(jié)構(gòu)元素自適應(yīng)權(quán)重復(fù)合濾波方法。仿真測試表明,在波形方面,它優(yōu)于單一類結(jié)構(gòu)元素濾波方法的效果;在信噪比方面,它濾波后的信號信噪比是25.4290dB,比其他兩類復(fù)合濾波方法的信噪比高0.1dB到0.3dB;即它能夠有效地濾掉噪聲,并且能最大限度地保留信號的有效成分。除此之外,本文應(yīng)用小波變換的奇異性測量原理對暫態(tài)電能質(zhì)量信號的擾動進(jìn)行定

4、位檢測。仿真測試表明,對各個暫態(tài)類指標(biāo)的定位時間檢測的相對誤差都小于1.9%,甚至,有些指標(biāo)還小于0.3%;即這個算法具備良好的定位作用。虛擬儀器順應(yīng)時代發(fā)展的需求,本文基于NIPCI-6221多功能數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)建硬件平臺,采用LabVIEW2011軟件開發(fā)了電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、五種穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量指標(biāo)的檢測、五種暫態(tài)電能質(zhì)量信號檢測、數(shù)據(jù)庫存儲、報表生成及遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。最后,本文采用LabVIEW設(shè)計的信號發(fā)生器裝置,仿真測驗系統(tǒng)的各個部分。仿真實驗結(jié)果顯示:在仿真信號的測試條件下,該系統(tǒng)的各個部分均具備較高的精度及良好的穩(wěn)定性,并且

5、滿足電能質(zhì)量的國家標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵字:電能質(zhì)量,監(jiān)測系統(tǒng),數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué),小波變換,虛擬儀器IAbstractThedevelopmentofnationaleconomyandtheprogressofsciencepromotetheincreaseofpowersystemloadsandthewideuseofnonlineardevices,thenseverelyreducespowerqualityforpowersystem;what’smore,themoreandmorerequirementtopowerqualityfromusers,whi

6、chmakesthatthefocusofthegridtransferstopowerquality.Inaddition,becausepowerqualityisinthemotionstate,onlywhenpowerqualityreachesthedynamicbalance,powerequipmentscannormallyandeffectivelywork.Therefore,itisimportanttomonitorpowerquality.Thedetectionmethodsofpowerqualityandthestatus

7、qutoofpowerqualitymonitoringequipmentsathomeandaboardarebrieflyintroduced;thispaperputsforwardthatpowerqualitymonitoringsystembasedonvirtualinstrumenthasbecomethedevelopmentdirectionofpowerqualitymonitoringtechnology.Then,thestandardsofpowerqualityathomeandaboardarebrieflyintroduc

8、ed,thedefinitionandharmoffivekind

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