解决电力系统的电能质量问题,首先就需要对电能质量参数进行实时的监测和分析,从而才能够正确评估电能质量的好坏,及时地找出引起电能质量恶化的原因,进一步提出解决电能质量问题的整改方案,为有关部门采取有效措施隔离或降低电能质量恶化的危害提供决策支持。 由于传统的电能参数监测系统以硬件为核心,功能单一,逐渐无法满足日益复杂的、实时性、多参数的测试要求。近年来,计算机技术、通信技术以及测试测量技术的不断发展推动了虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)技术的不断发展。虚拟仪器具有丰富的软件功能、简单的硬件结构、高度的智能化等特点。 因此,本论文提出并设计了基于当今测控领域的最新技术—虚拟仪器技术为平台的电能质量参数监测系统,系统能够对电压、电流、相位、频率、三相电压不平衡度、电网谐波、电压波动和闪变等电力参数实时地监测,并且具有实时的分析功能。以虚拟仪器技术为平台建立的电能参数监测系统能够克服传统的监测系统功能单一、升级复杂、成本高等缺点。 本论文首先阐述了对电能质量参数监测的必要性以及传统电能质量监测装置的缺陷,分析了利用虚拟仪器技术开发电能质量监测系统的可行性。 然后将电压偏差、频率偏差、电压波动和闪变、电网谐波及三相不平衡作为主要的研究对象,对电能质量指标的数学模型进行了研究和离散化处理。接着确定了系统总体设计方案,重点讨论了利用LabVIEW开发系统的功能模块。在电能质量频率参数的测量模块中,本文提出了利用内插的方法对过零检测测频法进行改进,这样可以提高频率追踪的精度。同时,利用了林海雪老师提出的三个定理对IEC推荐的闪变测量框图进行了简化,结合虚拟仪器软件设计,在极少硬件资源的基础上,实现了闪变的实时监测。 最后,就本系统在研究中存在的不足和需要加强的地方文中做出了总结,指出项目的进一步研究工作展望与设想。