风电电能质量监测系统设计与应用

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1、·电能质量·低压电器(2010No7)风电电能质量监测系统的设计与应用彭明智，刘永强’，赵富强(1．华南理工大学电力学院，广东广州510640；2．耐奇电气科技有限公司，广东广州510640)摘要：设计了风电电能质量实时监测系统。该系统利用LabVIEW软件平台并结合Matlab的混合编程，实现了数据采集、分析处理、结果显示、数据查询以及异常情况报警等功能。介绍了系统的基本构成、硬件和软件设计。该系统现已投入某变电站彭明智(1984一)，风电电能质量监测的实际运行，取得了良好的效果。男，硕士研究生，主关键词：风

2、力发电；电能质量；监测要从事电能质量检中图分类号：TM714．3文献标志码：A文章编号：1001-5531(2010)07-0045-04测的研究。DesignandApplicationofElectricalEnergyQualityMonitoringSystemforWindPowerPENGMingzhi，LIUYongqiang，ZHAOFuqiang(1．SchoolofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，C

3、hina；2．NikeyElectricTechnologyLimitedCompany，Guangzhou510640，China)Abstract：Areal—timewindelectricalenergyqualitymonitoringsystemwasdesigned．BasedonLabVIEWandMatlab，thefunctionsofdataacquisition，analysisandprocessing，resultshow，datainquiryandabnormalcondi—ti

4、onwarningwererealized．Thebasicstructureofthissystemandtechniquesforachievingsystem’Shardwareandsoftwarewereintroduced．Themonitoringsystemwasputintooperationinasubstationandfavorableeffectwasachieved．Keywords：windpowergeneration；electricalenergyquality；monito

5、ring本文以NI公司的虚拟仪器软件LabVIEW作0引言为开发平台，结合Matlab及相关硬件，针对风电在各种可再生能源的利用中，风力发电作为机组并网运行对电网电能质量产生的主要影响，一种绿色能源有着改善能源结构、经济环保等方开发了风电电能质量监测系统。面的优势，是未来能源电力发展的一个趋势。但1系统硬件平台是，风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，可能影响电该风电电能质量监测系统主要由电流互感器网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐(CT)、电压互感器(PT)、信号调理

6、模块、数据采波等，严重时会对弱电网的安全稳定性造成危害，集卡以及装有LabVIEW和Matlab的工控机构成。因此，风力发电场对接入电网的影响不容忽系统硬件结构如图1所示。视Ll。对风电接入端的电能质量进行长期、连续监测时，三相电压和电流信号分别通过地监测，从而全面掌握风电场电能质量的状况，为和CT转换成低电压、小电流信号，再由信号调理进一步研究和改善风电电能质量提供依据有着十模块调理成一10一+l0V的电压信号，然后进入分重要的意义。多功能高速数据采集卡进行每路每周波64点的刘永强(1962一)，男，教授，博

7、士生导师，主要从事电能质量监测系统及电力电子变流技术等方面的研究。赵富强(1980一)，男，工程师，硕士研究生，主要从事电能质量检测的研究。·-——45—·——低压电器(20101~7)·电能质量·工具箱功能较为完善，使用方便等特点，于Lab．VIEW中调用Matlab程序语言编写的小波分析程序，对输入的电压信号进行小波分析，增强了系统的数据处理功能。图1系统硬件框图在LabVIEW中专门提供了与Matlab进行通高速交流同步采样。接着，由工控机中的软件自信的MatlabScript节点方式，节点被执行时通过动

8、完成数据的计算分析，并在液晶显示器中经ActiveX控件与MatlabServer进行通信，将函数或LabVIEW前面板就地显示监测数据、电压电流波命令通过ActiveX通道发给Matlab，由Matlab在形及功率波动曲线，同时监测数据可通过局域网后台执行J。因此，工控机中必须安装有Matlab。远传到监测中心作进一步的分析研究。为提高系LabVIEW与MatlabScript节点间