基于LabVIEW的电能质量实时监测系统设计+源程序(2)
2.5 三相电压允许不平衡度 9
3 系统硬件设计 12
3.1 系统硬件总体结构设计 12
3.2 传感器模块选型 12
3.3 数据采集卡选型 14
4 系统软件设计 16
4.1 LabVIEW开发平台简介 16
4.2 系统软件总体结构设计 17
4.3 用户登入界面和主界面设计 18
4.4 数据采集模块设计 20
4.5 电压偏差和频率偏差模块设计 21
4.6 伏安测量模块设计 22
4.7 功率测量模块设计 23
4.8 三相不平衡度测量模块设计 25
4.9 谐波测量模块设计 26
5 系统仿真与测试 28
5.1 基本参数测试 28
5.2 功率测量模块测试 29
5.3 谐波测量模块测试 30
5.4 三相不平衡度测试 30
6 结论 32
致谢 33
参考文献 34
附录 36
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
在当今社会，电能作为一种清洁方便，经济实用的能源，已经成为人类社会中一种不可获缺的能源。在我国电力发展初期，电力供应相对紧张。人们对电力供应量比较关心，对电能质量却关心不多。但在电力发展中后期，人们开始把注意力转移到电能质量上来。不再一的关心电力供应量。因为随着高新技术的发展，对电能质量要求更高。一些设备和装置对供电系统的电能质量的微小变化都十分敏感，一旦不符合仪器设备的使用设计要求，可能造成的损失是无法估量的。然而如今电能质量却因为谐波，电压波动等因素的影响，存在很多问题，例如谐波会增加设备功率损耗，对通信产生干扰。电压波动会影响家用电器的使用寿命，频率偏差的存在，导致异步电动机无法正常运行，企业生产受到严重影响等。
为了确保能让用户安全放心的使用电，保证电网的安全稳定运行，对电能的质量进行监测是很必要的。
在电能质量这样的研究背景下，本课题提出了利用虚拟仪器技术，基于LabVIEW开发平台进行电能质量实时监测系统的设计。该系统基于软件开发，非常简单，快捷，开发周期短，可随时进行设计功能的修改。通过LabVIEW 丰富的软件功能，可以对电能质量的5个主要指标进行模块化设计。设计的监测系统，为今后新型电能质量监测仪器的开发提供了参考。
1.2 国内外研究现状
1.3 本课题主要的研究思路和内容
本课题提出了利用虚拟仪器技术、传感器技术，基于LabVIEW开发平台，设计系统上位机管理软件平台。对衡量电能质量的5个主要技术指标：电压偏差、频率偏差、谐波、电压波动和闪变、三相不平衡度进行分析和设计。
研究思路
先分析影响电能质量的5个主要指标。然后将传感器技术、虚拟仪器技术相结合，从硬件方面和软件方面对电能质量监测系统进行选型和设计。
主要内容
（1）首先分析了电能质量监测系统的在国内外的发展情况。
（2）介绍电能质量的5个基本指标的监测和测定方法，对其概念，产生原因，产生的危害及影响进行分析，并介绍了主要指标的国家标准。
（3）分别从硬件和软件两方面开始设计监测系统。对硬件的选型方案论证完成后。然后对软件的设计方案进行论证，得出软件设计的总体结构。
硬件方面包括传感器，信号调理，数据采集卡和计算机（PC）四个部分组成。将三相电压（电流）信号通过传感器进行转换，转换成可以被数据采集卡采集的信号。再经过抗混叠低通滤波器，滤去高频的干扰噪声，最后经过A/D数据采集卡，将信息传输到计算机中，实现数据的监测显示。