基于LabView的电力谐波检测系统的设计与实现

基于labview的电能质量监测系统软件设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：石家庄铁道大学毕业设计基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计Software Design of Power Quality Monitoring System Based on LabVIEW2013届电气与电子工程学院专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导教师完成日期2013年6月10日毕业设计成绩单学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化毕业设计题目基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计指导教师姓名指导教师职称教授评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小得分组组长成绩：院长签字：年月日毕业设计任务书题目基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计学生姓名学号班级专业电气工程及其自动化承担指导任务单位电气与电子工程学院导师姓名导师职称教授一、主要内容本课题的主要内容是基于LabVIEW平台的电能质量监测系统软件设计。

二、基本要求要求在LabVIEW平台上实现对变电所电压的幅值、频率、三相不平衡度、谐波、波动与闪变及电流等的相关参数的检测、分析和显示等功能。

三、主要技术指标(1)实现电能质量相关参数的监测和数据分析；(2)系统应具备数据实时采集、分析统计、图形显示和报警功能模块；(3)具备友好的人机界面。

四、应收集的资料及参考文献与LabVIEW软件技术相关的书籍；电能质量相关国家标准；与波形分析相关文章和书籍资料；界面设计的相关规范等。

五、进度计划第1周–第3周：学习LabVIEW编程技术、查阅相关资料；第4周–第6周：系统划分模块及概要设计；第7周–第13周：各模块软件详细设计及调试；第14周–第16周：系统联调、设计说明书撰写与答辩。

教研室主任签字时间年月日毕业设计开题报告题目基于LabVIEW的电能质量监测系统软件设计学生姓名学号班级专业电气工程及自动化一、研究背景从20世纪80年代以来，伴随着高技术的新型电力负荷迅速发展以及它们对电能质量不断提出的更高要求，电能质量问题得到了普遍的关注和深入的讨论。

毕业设计 [论文]题目：基于labview的电网谐波监测系统的设计学院：河南城建学院专业：电气及其自动化姓名：XXX学号：0914113指导老师：XXX摘要在电力系统中由于电力设备不可能达到绝对的线性化，一些非线性设备的使用是必不可少的，正是由于非线性设备的使用才使电网中产生谐波，并且情况也越来越严重。

对电网谐波含量进行严密的测量是分析和控制电网谐波含量的重要手段。

虚拟仪器技术在电力系统中具有很高的应用前景。

Labview在数据采集、信号处理、网络通信等方面的优点更为突出。

虚拟仪器的本质是利用计算机来模拟系统各项功能。

Labview是一种功能非常强大的虚拟仪器开发平台，它不仅将高速发展起来的计算机技术、电子技术、通信技术和测试技术有机地结合起来，而且为仪器的发展提供了一条崭新的道路。

Labview在谐波分析检测系统中提供了一个可靠而有效的途径。

在Labview的检测过中通过对电网谐波信号的仿真模拟，来观察谐波的特性。

在本文中主要论述了谐波产生的原因，谐波的危害，抑制谐波的方法，电力系统中电能质量的基本规定，labview的概念，特点，各个仿真控件的介绍等等。

为更好的应用labview技术完成谐波检测，最终使用Labview8.5软件来进行谐波的模拟仿真。

关键词：LABVIEW,谐波分析,傅里叶变换AbstractDue to power equipment in power system is unlikely to be absolute linearization, the use of some nonlinear devices when necessary, it is because of the use of nonlinear devices to power grid harmonics, and is also more serious.Tight for harmonic content measurement is an important means of analysis and control of power grid harmonic content.Virtual instrument technology has the very high application prospect in the power bview in data acquisition, signal processing, network communication etc. Advantage is more outstanding.The essence of virtual instrument is using computer to simulate the system bview is a very powerful virtual instrument development platform, it will not only high speed development of computer technology, electronic technology, communication technology and testing technology organically, and for the development of instrument provides a new bview in harmonic analysis detection system provides a reliable and effective way.In labview tested through the simulation of power grid harmonic signal, to observe the characteristics of harmonic.In this article mainly discusses the cause of harmonic, harmonic harm, the methods to restrain the harmonics, the basic rules of power quality in power system, the concept of labview, characteristics, the introduction of various simulation control and so on.For better application of labview complete harmonic detection technology, finally use labview8.5 software for simulation of harmonicKey words: LABVIEW, Harmonic analysis,The Fourier transform目录摘要 (1)Abstract (II)目录 (III)绪论............................................... 错误！未定义书签。

压和电流信号，它是以采样周期ｔ为间隔的一维幅值数组，由“ＣｙｃｌｅＡｖｅｒａｇｅａｎｄＲＭＳ．ｖｉ”函数求得相应的有效值Ｕ、ｊ１、ｊ～，由此可求出，．、Ｐ、Ｓ和ＴＨＤ相关交流电路参数。

２．４谐波分量测量谐波对电路的影响一方面反映在电流波形的畸变上，可以通过观察时域中的电流波形和总谐波畸变因数来反映，另一方面观察电流的频谱和幅值，并由“ＡｕｔｏＰｏｗｅｒＳｐｅｃｔ玎咖．ｖｉ”自功率函数和Ｈａ．ｒＩ＇ｌ谢ｃＡｎａｌｙｅｒ．ｖｉ波形信号量函数给出谐波频率幅值。

考虑到采样频谱的泄漏问题，为提高谐波的测量精度，一般应对信号进行加窗处理，较常用的为Ｈａｎａｍｇ窗函图５仪器面板数，优点是高频的抑制效果好，频谱泄漏小。

３仪器前面板设计与检测精度分析４结束语ＬａｂＶＩＥＷ开发平台具有丰富的前面板控制和显示控件，使仪器面板具有良好的交互界面，不仅有设定值的选择与输入，还有被测参数和波形及频谱的直观显示，如图５所示。

与传统的电子仪器明显不同的是，用户可以根据需要修改仪表功能。

装置的检测精度取决与硬件和软件设计两部分。

硬件部分包括霍尔电流（电压）传感器、电压一电流转换电路、数据采集卡产生的测量误差，传感器是影响的主要因素，目前其精度可达到０．２％。

软件部分主要有程序中的数据处理、采样时的离散化及量子化误差，前者的误差与一次性从数据缓冲器中读人的数据个数ｍ有关，要求ｍ大些，并且至少为一个基波周期内的采样数。

后者与采样扫描频率及Ａ／Ｄ的转换位数有关，只要采样扫描频率足够大，软件产生的总体误差至少小于硬件误差一个数量级，因此，装置的检测的相对误差可以低于０．５％。

电力参数的大小和变化反映出负载的电能利用率、波形信号畸变的程度，更反映出电网的供电能力和稳定性，检测其大小有着重要的意义，为电力参数的监控奠定基础。

基于ＬａｂＶｌＥＷ的电力参数检测和波形显示给出了一种新的方法，使检测结果更为直观、方便，灵活，实时性更强。

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