基于虚拟仪器的变电站谐波监测与分析系统的实现

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1、ＴＰ３；１０１８３分类号；１１．５单位代码＾研究生学号８１密级：公开：２０１２５３Ｈ２戀吉林大学硕女学位论文专业＾学位（）基于虚拟仪器的变电站谐波监测与分巧系统的实现丽雲ＩｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＳｕｂｓｔａｔｉｏｎＨａｒｍｏｎｉｃＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｐＭＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ？作者姓名：王义超类别：工程硕±领域：软件工程（方向）指导教师：张浩教授培养单位：软件学院２０１５年９月基于虚巧仪器的变电站谐波监测

2、与分析ｉｆＳｔｉｉＭｉｉＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｏｎｏｕｂｓａｔｏｎＨａｒｍｏｎｃｏｎｔｏｒｎｇａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ作者姓名；王义超专业名称：软件工程指导教师：张浩教授学位类别：软件工程硕±２０日答辩日期：２０１５年１１月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、、修改、发行出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权

3、的法律责任。吉林大学硕ｉ学位论义原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研巧工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：玉义產Ｓ日期：２０１５年忙月ｈ日摘要基于虚拟仪器的变电站谐波监测与分析系统的实现随着我国经济的发展，各种电力电子装置得到了广泛应用，同时，其大量的应用也给电网带来了严重的电磁污染，而各种工业、商业的

4、生产和生活对电能质量的要求也越来越高，电能质量也越来越受到各方面重视。因此，必须弄清电力系统中的谐波来源以及其分布情况，采取必要的措施进行限制和消除谐波，进而抑制电网谐波，同时，及时准确的测量电力系统各种电力质量参数，对工业生产具有重要的指导意义。基于传统的测量仪器，体积庞大、功能相对固定、可扩展性较差、维护成本偏高，无法满足日益复杂的、实时性、多参数的要求。本文详细分析对比了虚拟仪器与传统仪器。虚拟仪器与传统仪器相比，其编程语言为图形化的形式、采用的模块化仪器和模块化软件是相对的标准化的、用户的界面是基于图形化的、相关的接口具备了通用性和开放性特点，通过利用目前较流行

5、的虚拟仪器技术，开发对应的采集与控制系统，可以较大缩短系统开发周期，降低项目的相关成本，提高仪器的整体工作性能。本课题设计并实现了基于虚拟仪器的变电站谐波检测与分析系统。虚拟仪器技术本身是传统计算机技术与测控技术相结合的产物，具有数据分析功能强大、编程灵活、可扩展性好等优点，在电力系统的测量控制等方面有着广阔的应用前景，目前虚拟仪器技术已经在电力系统中广泛应用。在本系统设计中，以霍尔电压、电流传感器、PCI数据采集卡、计算机为硬件设备，LabVIEW软件为开发平台，设计虚拟谐波分析仪。系统将原始三相电压、电流信号经过信号调理，由数据采集卡采集传输至计算机，然后在LabV

6、IEW软件中编写程序对信号进行处理。在LabVIEW软件编程中，利用傅立叶分析原理对采集到的信号进行分析处理，编程实现三相交流电压、三相交流电流有效值、三相功率、功率因数等常见参数的测量，相位差的测量，1~50次谐波分析测量（包括各次谐波幅值、含有率，总谐波畸变率）。同时实现对原始信号波形实时显示，频谱图显示以及测量结果的显示功能。系统还选用了写入测量文件的方式，实现了数据的存储功能，可以随时对历史测量数据进行统计分I析。最后，对本文设计实现的监测系统进行了仿真测试和实验，测试的结果表明，本系统能够比较精确的对电能质量的参数和技术指标进行测量和显示，能够满足变电站谐波监

7、测与分析系统的基本使用要求。关键词：虚拟仪器技术，电能质量，谐波分析，LabVIEW软件，FFTIIAbstractImplementationofSubstationHarmonicMonitoringandAnalysisSystemBasedonVirtualInstrumentWiththeimprovingofournationaleconomy,variouspowerelectronicdevicesarewidelyusedandalsotothepowersystemcausedseriouspollution,anda