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基于虚拟仪器的电能质量监测系统的研究
资料介绍
在现代社会，电能已然成为日常生活和工农业生产不可或缺的资源。然而随着电力系统负荷的日趋复杂和新型电力电子器件在电力系统中的广泛应用，供电质量问题也引起了人们的广泛关注。本文针对电能质量监测问题，利用近期发展起来的虚拟仪器技术，对电能质量监测系统进行了研究分析。
首先，本文以国家电能质量标准为依据，逐个分析了电能质量的五个基本稳态指标——电压偏差、电网谐波、频率偏差、电压波动与闪变、三相不平衡度的基本理论及限值要求。以此为基础，比较分析了各种三相不平衡度的算法，深入研究了基于加窗插值FFT的谐波和频率分析算法以及基于FFT的闪变分析算法，并且针对闪变分析算法的衰减特性应用拟合法进行了校正。
其次，根据各指标算法分析的需要，设计了一个数据采集模块。整个采集模块以C8051F020单片机为控制核心，对采集到的电网电压信号和电流信号进行了信号转换、抗混叠滤波、放大和偏置等处理后输入单片机集成的模数转换器中，完成转换的数据采用了USB接口实时传输到上位机的LabVIEW软件中进行电能质量数据分析。其中USB驱动程序的开发利用NI-VISA和D2XX Drivers相结合的方法。
最后，利用 LabVIEW 软件设计了一个电能质量监测平台，该平台将采集、分析、处理后的各电能质量指标结果以数字或者图形的形式提供给用户。
为了验证整个系统的正确性，本文利用该系统对低压工频信号进行电能质量监测，通过实验来验证各模块的功能。并且对谐波和频率部分进行仿真误差分析，从得到的结果来看，本文设计的电能质量监测系统能够满足电力系统供电质量评估的主要技术要求。
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