电能质量的远程实时监控系统.doc

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1、毕业设计（论文）外文翻译题目电能质量的远程实时监控系统专业电子信息工程班级06级电子3班学生指导教师重庆交通大学2010年电能质量的远程实时监控系统黄治清贺建闽摘要本文介绍了基于因特网变电站的电能质量的远程实时监控系统的组成，设计方法和工程应用。随着虚拟仪器和网络技术的使用，该系统具有良好的实时性，较高的可靠性，丰富的功能等等。该系统也可以用来监控负荷的变电站，如电力机车。关键字：电能质量，远程监控，实时监测系统，虚拟仪器概述随着各种电力设备和电子设备广泛应用于电气化铁路，对于非线性负载的供给网络不断增加。它导致电压质量下降，电力谐波污染和通信严重干扰，给电力系统的安全带来了直

2、接或者潜在危险。目前，电能质量监测变电站在中国处于起步阶段,但仍有许多不足之处。例如，电力质量监测变电站设备都是独立的和相互分离的。一些变电站甚至还没有质量监测设备。在这种情况下，变电站里，远程电能质量的实时监测成为了电力监管中心的迫切需要。直到现在,电能质量监测等方面存在的问题被广泛的讨论,但在监控和电能质量的管理方法上仍然有很多的缺点需要解决，如实时性差、作用小、效率低、缺乏统计分析功能，等等。1、系统组成考虑到建立监测系统总成本，以及实时性和可靠性的问题，局域网(LAN)和互联网的优势是采取了降低系统成本和保证系统可靠性的措施。随着网络容量的拓展，网络速度已不再是实时监测

3、系统的瓶颈。该系统采用客户机/服务器模式，以监测操作中心(MOC)作为一个服务器，通过代理程序的控制与客户端的监控对象站(MOS)进行通信。通过控制数据采集，可以及时获取测量数据。该系统还可以控制监控功能和检测远程监控对象站的数据。该服务器是一个便携式笔记本电脑。在任何时间和地点，客户端可以通过拨号方式连接服务器并与之通信，然后远程实时电能质量监测就可以实现了。相对于传统的测量和试验方法，劳动力和金融资源对于监测工作来说被有效的利用，工作周期也缩短了。该远程实时电能质量监测系统的基本配置主要由工业控制计算机，数据采集板，信号隔离，转换和调理电路组成。对于数据采集和电力信号分析，

4、很有必要去分立和改变一个强烈的信号提高其精度和可靠性。分立可以减少对地球的环电流，抑制共模电压，避免由开关，雷电，高电压设备对电源监控系统所造成的影响。滤波是一个信号调理电路的重要环节。为了使信号有一个带限制频谱，包含高频率噪音的信号必须由一个低通模拟滤波器(四阶巴特低通滤波器)过滤。由于被测信号频率，采样速度和谐波的信号分析是有限的，一个低通模拟滤波器或低通数据滤波器的截止频率也是确定的。当然，采样速度必须满足的抽样定理--奈奎斯特定理(采样率必须选择为所测信号最高频率的两倍)的条件，以确保这种过滤的实现。2、软件设计编程语言实验室Windows/CVI被应用于该系统。它能通

5、过TCP/IP网络编程工具与远程应用程序通信，直接与其他窗口的应用程序通话，并很容易进行动态数据交换。在网络模块设计中，数据发送和接收是基于TCP/IP协议，这种协议的优点在于它的安全性、可靠性和稳定性。使用这种方法，网络通信可以在变电站和电力监管中心之间得以实现。远程控制系统的软件配置分为两部分：一个服务器程序MOC；另一个是客户端程序MOS。2.1客户端监控软件该系统的客户端监控软件是由网络通信模块、多通道信号同步采样，系统自检、系统归零、16路示波器、波形记录、过程记录、波形分析、过程分析等组成。图1为客户端监控软件示意图。系统自检设置相关参数，信号极性调整，以及16通道

6、信号同步。网络连接仪器调零波形记录16路示波器过程记录波形分析波形合成波形显示波形统计频率计算谐波分析功率分析矢量分析和动态分析频率分析基本合成合成谐波功率合成合成的不平衡因素图1客户端监控软件示意图(1)网络连接在系统软件启动后，它第一次在自检模块上运行。如果没有异常发现，客户端程序和指定的主机名称的TIP服务器将建立连接，如果连接成功，作为服务器的MOC开始监控作为客户端的电能质量和运行情况；否则，系统会自由的控制变电站的电能质量，只要系统处于正常运行状态，变电站可以在任何时间连接到服务器，从而MOC可以实现远程实时变电站的电能质量监测。(2)采样信号该系统可以执行16路电

7、源信号(8通道电压，8通道电流)的同步采样，以及A/D转换精度为12位，抽样时间间隔为1秒，每个通道以1秒8个周期，每个周期采样128个点循环采样。根据国家标准，为了得到振幅和相位以及谐波成分，一个1024点的FFT(快速傅里叶变换)是每1秒计算一次，这些组件的平均值连续出现3次，将会作为一个点被记录。(3)仪器调零一个归零电路被用于抑制零点漂移，但由于环境温度，电源和各种噪声的影响却不能完全得以消除。因此，用软件方法来消除零点飘移，在交流电流信号中的零频率分量可以通过两种方法消除。方法1：