基于LabVIEW的农网电能质量监测系统
基于labview的电能质量监测系统软件设计
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。
基于LabVIEW的电能质量综合监测系统的研究
非 稳 态情 况 （ 动 或 暂 态情 况 ） 扰 。稳 态情 况 下 的 电
能 质 量 问 题 主 要 包 括 ：电 压 偏 差 、 电压 波动 与 闪 变 、 三 相 不 平 衡 以 及 谐 波 ；非稳 态情 况 下 的 电 能
第３ 卷 ３ 第 １期 Ｏ ２ １ — ０ 下） 【 ７ ０１ １ （ ４】
ｌ ． 似 Ｉ ５ 秒
流 波形 中出现振 荡 脉 冲干扰 以及 电源 中断 ’ 。
２２４ 电网谐波测量 ．． 谐 波 测量 采 用 快 速 傅 里 叶变 换 （ Ｆ ） 方法 。 ＦＴ 的 快 速 傅 里 叶 变 换 是 离 散 傅 里 叶 变 换 的快 速 算 法 ， 它 能使 ＤＦ Ｔ的运 算 效 率 提 高 １～ ２个数 量 级 ，因 此 在 谐 波 分 析 中广 泛 采 用 。本 文 采 用 其 中 最 为 常
电 系 统 二 次 侧 电压 和 电 流 信 号 。而 采 集 到 原 始 信 号 不 能直 接 通 过 采 集 卡采 集 ，这 就 需 要 一 个 信 号 调 理 装 置 将 原 始 信 号 转 换 到 适 合 数 据 采 集 卡 采 集
建 立 和 实 施 电 能 质量 的 监 测 与分 析 系统 是 提 高 电
中图分类号 ：Ｔ ７ Ｐ２ ７ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ －０ ３ （ ０ １ １ （ 一 ０ ７ ０ ９ １ ４ ２ １ ） 下） ０ ４ － ３ ０ ０
Ｄｏ ： ． ９ ９ Ｊ ｉ ｎ １ ０ －０ ． ０ １ １ （ ） １ ｉ１ ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ９ １ ４ ２１ ． ０下 ．５ ０ ｓ ３
能 质 量 的 一 个 重 要技 术 手 段 。对 电能 质 量 参 数 监 测 与 分 析 ， 目前 绝 大 部 分 采 用 单 片 机 、ＤＳ Ｐ等 硬 件 结 合数 字 技 术 开 发 电 能 质 量 监 测仪 ， 虽然 这 种
基于 Labview 的电能质量监测系统设计
基于Labview 的电能质量监测系统设计以虚拟仪器技术为基础来进行监视电能质量的研究，在应用Labview 软件进行解析的前提下，设计出强大的信号处理和数据分析能力的虚拟仪器检测装置，能够满足实时捕获电能质量的多种指标数据的功能，实时参数可以通过各模块准确显示。
标签：Labview；电能质量；监测0 前言Labview 故名思意，是以图形为基础的一种编译开发语言，以框图的样式展现在我们面前，目前在开发测量和控制系统方面被经常使用。
Labview 的开发环境具有研发人员和工程人员在工作中所需要的各种工具。
1 系统总体设计电能质量的监测将在Labview 中进行，首先，三相信号通过信号调理电路后把数据转换成适于数据采集板（DAQ）的电压信号（一般是±5V～±10V），DAQ 板将模拟信号装换能软件能识别的数字信号，之后模拟信号被传输进入Labview 软件，再进一步分析，完成测量任务。
本系统的特色之一就是结合了电力系统分析、虚拟仪器技术以及模拟电子技术，选用了适合的传感器，使得测量更加准确。
并利用模拟电子技术的知识，设计出合适信号调理电路。
该系统不但可以在电力系统正常运行时监测电能质量，还可以在电力系统暂态波动时，对电压的急剧变化进行监视和记录，在实际使用中有着优秀的表现。
该系统逻辑性，数据解析能力和控制力较强，因为使用了高级语言编译软件，所以高稳定性和高挪用性也是该系统的特点。
以MPU 和MCU 为核心的常规电能质量检测仪器，功能比较单一，解析处理数据和信号的能力不够优秀，比较适宜于电能质量的定时巡检和专项检测，在电能质量检测方面不具有主动性，并且没有全面展示电能质量问题的能力。
现如今，测控技术的发展方向和大体趋势是以虚拟仪器为代表，所以推行和探究以虚拟仪器技术为基础的电能质量监测装置和系统是电能质量监测领域当前发展的方向，也是一种新方法、新技术。
2 Labview 开发平台设计Labview 开发平台主要由功率测量模块、谐波分析模块、不平衡度和相角模块、基础参数模块等4部分组成。
基于LabVIEW电能质量监测仪设计
毕业设计（论文）题目基于LABVIEW的电能质量监测仪设计摘要目前，供电企业和用户开始高度重视对电网电能质量监测的问题。
一方面是因为影响电能质量的因素日益增多，如今广泛使用非线性设备和电力电子装置，使电网中的电流和电压波形发生畸变，导致电能质量的恶化。
另一方面，各种精密、复杂的，对电能质量敏感的电气设备的普及，使人们对电能的可靠性及其质量的要求与日俱增。
因此，研究供电质量监测的方法，找出导致电能质量下降的原因具有重要的工程和理论价值。
本论文设计并给出了以测控领域的最新技术——虚拟仪器平台为基础的电能质量监测系统。
该系统能够对电流、电压、频率、相位、电网谐波、三相电压不平衡度、电压波动和闪变等电能质量参数进行实时地监测，并且具有在线分析功能。
本文是使用美国NI公司开发的图形化开发软件LABVIEW进行系统程序构建，结合使用NI公司的配套设备PCI-6024E（数据采集卡）以及传感器、变送器等硬件设备，组建了一套电能质量监测仪系统。
关键词：电能质量，在线监测系统，LABVIEW，虚拟仪器AbstractPower quality is an essential concern of electrical utilities and customers. On one hand, the factors which affect the power quality are increasing, for example, the distorted wave of voltages and currents caused by the extensive application of power electronic apparatus and nonlinear equipment has worsened the power quality. On the other hand, the popularity of the complicated, exactitude and power quality-sensitive electricity appliances has made power quality more important. Research on the power quality monitoring and analysis method is of great value in both theory and practice.This paper was designed based on the latest technology in control field - power quality parameters monitor system on the virtual instrument technology platform. It can monitor electric power parameters including voltage, electrical current, phase, frequency, three-phase voltage unbalance, harmonic and the voltage fluctuation and flicker, and can also provide detailed power quality analysis in realtime. This paper is to use American NI company's graphical LABVIEW software to built the system,by using a combination of construction program NI company auxiliary equipment PCI - 6024E (data acquisition card) ,sensor and transmitters hardware equipment, established a set of power quality monitoring with precis measurement ability .Keywords: power quality, on-line monitoring system,LABVIEW,virtual instrument目录摘要 (I)Abstract .............................................................. I I 目录.............................................................. I I 1. 绪论 (1)1.1 课题研究背景与意义 (1)1.2 国内外对电能质量的监测研究现状 (2)1.3 本论文主要工作 (2)2. 电能质量指标及测量方法 (4)2.1 电能质量指标简介 (4)2.2 电网电压允许偏差 (4)2.3 电网频率允许偏差 (5)2.4 电网三相电压允许不平衡度 (6)2.5 公用电网谐波 (8)2.6 电压波动和闪变 (11)3. 电能质量测量过程中的相关问题 (13)3.1 采样定理 (13)3.2 混叠现象与FFT分析 (13)3.3 闪变测量的数字化实现方法 (14)4. 基于虚拟仪器技术的电能质量监测系统设计 (17)4.1 硬件部分设计 (17)4.1.1 传感器 (17)4.1.2 信号调理器 (18)4.1.3 数据采集卡 (19)4.2 LABVIEW虚拟仪器简介 (20)4.3 虚拟仪器技术的电能质量监测系统软件设计 (21)4.3.1 供电电压和频率允许偏差测试的程序设计 (21)4.3.2 谐波测量主程序的设计 (23)4.3.3 三相电压不平衡度测量模块 (25)4.3.4 电压波动和闪变的测量程序的设计 (27)5. 结论与展望 (32)5.1 结论 (32)5.2 存在问题与展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录部分仿真结果 (36)1. 绪论1.1 课题研究背景与意义目前，电能已经成为人类社会不可或缺的一种资源，人们利用它完成各种所需要的工作，它已经成为人类赖以生存和发展的重要部分。
试论基于LabVIEW的电能质量监测系统软件
试论基于LabVIEW的电能质量监测系统软件作者：柳莺来源：《数字技术与应用》2015年第08期摘要：电能质量分析是电力系统中一项十分重要的工作之一，对于电力系统安全、稳定的运行具有十分重要的意义。
传统的电能质量分析仪的主要核心是硬件，同时存在着数据处理缓慢、成本高、功能少等缺陷，已经无法满足电力系统高速发展的需求。
对此，可以LabVIEW 为基础，设计出新的电能质量监测系统。
该系统能够很好的处理谐波含有率、三相电压不平衡度、电压偏差、电压波动、频率偏差等问题，是一种综合性的电能质量在线监测系统。
在实际的应用实践当中，该系统体现出了监测参数多、拓展灵活、操作简单、处理能力强、所需应减少等优势。
关键词：LabVIEW 电能质量监测系统中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）08-0000-00在当前的社会生产和人们的日常工作生活中，对于电力能源的需求量越来越大，对电力能源供应的稳定性要求也在不断的提高。
同时，随着科技的发展，人们应用的非线性负载和电力设备大增，从而给电网运行带来了巨大的压力。
而在这些工业交直流电变换器、静止变流器等非线性负荷中，正弦电压并不能产生出正弦电流。
同时，非正弦电流还将会引起非正弦压降，进而造成电网电压的波形畸变。
在这种情况下，将会发生三相不平衡、电流闪变、电压波动等电能质量问题。
因此，需要利用基于LabVIEW的电能质量监测系统对其进行监测，及时发现和解决其中的问题，从而保证良好的电能质量。
1 电能质量监测系统的基本结构在电能质量监测系统当中，主要包括了带有虚拟仪器系统的计算机、数据采集部分、信号调理器等。
在信号调理部分当中，主要包括电流传感器、电压传感器、信号校正电路等部分。
在数据采集部分中，主要是数据采集卡。
在计算机当中，装有虚拟仪器应用软件，为了使其能够更好的应对较为恶劣的应用环境，选用的工控机应当具备较强的抗干扰能力。
2 电能质量参数的测量原理2.1电压的偏差电力系统在运行当中，在额定电压与供电电压之间，可能出现一定的偏差，进而会对用电设备的使用寿命、运行参数等产生影响。
基于LabVIEW的电能质量自动监测系统
ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｅｕ ｔ ， ｔ ａ ｅ ｒ ａ ｌ ｅ ｌ ｅｒ ｍｏ ｅ ｄ ｔｃ ｉｎ ａ ｓ ． ｅｓ ｓｅ ’ ｕ ｃｉ ｎ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｎ ｈ ｎ ｅｃ ｎ ｂ ｅ ｈ ａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｌ ｉ ｃ ｎ ｒｍａ ｋ ｂ ｙｒ ａｉ ｅ ｔ ｅ ｅ ｔ ｌ Ｔｈ ｙ ｔ ｍ Ｓｆ ｎ ｔ ｅ ｅ ｍｅ ｔａ ｄ ｃ ａ ｇ ａ ｅｄ － ｒ ｓ ｚ ｏ ｏ ｏ ｏ
维普资讯
第 ２ 第 １期 ６卷
２０ ０ ７年 ３月
计 算
技
术
与 自 动
化
Ｖｏ ． ６． Ｉ２ Ｎｏ． １
Ｍ ａ ．２ Ｏ Ｏ ７ ｒ
Ｃ ｍｐ ｔ ｇ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｇ ｎ ｔ ｍａｉ ｎ ｏ
的新 型 电 能 质 量 自动 测 试 系 统 。采 用 Ｌ ｂ Ｅ 软 件 作 为 系 统 的 开发 平 台 ， 需 一 块 数 据 采 集 卡 安 装 在 微 ａＶＩＷ 只
机 内即 可 通 过 系 统 软 件 实 现 快 速 、 线 、 确 测 量 各 项 电 力 参 数 ， 时分 析 电 能质 量 ， 示 、 印 、 存 测 试 在 准 实 显 打 保
计算 机配 置 ： 系 统 可 利用 笔 记 本 式 工 控 机 ， 本
结合 高速 、 高精 度 的采 样 接 口 ， 以丰 富 的软 件 构 配 成功 能强 大 的 电能 量 参 数 综合 测 试 系统 。计 算 机
系 统 的 基 本 配 置 为 Ｐ ． Ｇ Ｃ Ｕ／ ０ Ｄ／ ４ ２ ４ Ｐ ８ Ｇ ＨＤ
文 章 编 号 ：０ ３ １ ９ ２ ０ ）１ ０ ３ ３ １０ —６ ９ （０ ７ ０ —０ ３ —０
基 于 Ｌａ ＶＩ ｂ ＥＷ 的 电 能 质 量 自 动 监 测 系 统
基于LabVIEW的电能质量远程监测系统(优.选)
ＳＰＥＣＩＡＬ ＡＲＥＡ８０ ｜ 电气时代２００７年第９期专题报道工业测控图１ 电能质量远程监测系统总体结构电流、电压信号信号转换电路数据采集卡前端数据采集和数据处理计算机互联网远程监测客户端基于ＬａｂＶＩＥＷ的电能质量远程监测系统文／河南平顶山工学院电气与电子工程系 朱更辉河南平顶山煤业集团计算机通讯分公司 王姣侠由于不对称、冲击性、不断增长，时，着更高的要求。
的安全、经济运行等均有重要意义。
和前提。
目前，量监测仪进行电能质量测量，一，不能够连续监测，能够很好地适应电能质量管理的需要。
化测量技术、发展，监测系统的研究。
有连续多点监测、辅助管理等优点，手工监测手段的缺陷。
本文所设计的“基于ＬａｂＶＩＥＷ的电能质量远程监测系统”把虚拟仪器技术应用到电能质量监测中，同样具有上述优点，并且实现起来较为方便。
不同的电能质量指标对测试仪器的功能要求不同。
因此，过去对于不同的测试量，往往需要采用不同的测量分析仪器，有时甚至在同一项目中测量和分析需要分别采用不同的仪器。
这样不但测试设备繁多，利用率低，测试成本高，而且也给测试和分析工作带来诸多不便。
利用虚拟仪器可以很好的解决这个问题，虚拟仪器用软件来实现测试功能。
由于不对称、冲击性、非线性负荷容量的不断增长，电能质量问题日益突出；同时，越来越多的敏感负载对电能质量有着更高的要求。
改善电能质量对电网和电气设备的安全、经济运行等均有重要意义。
对电能质量各项指标进行监测是进一步改善电能质量的基础和前提。
系统的总体设计框图如图１所示。
和大电流转换为－５～＋５Ｖ的电信号，在信号转换电路的内部还包含有抗干扰、滤波等电路。
数据采集卡采用美国ＮＩ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）公司的ＰＣＩ ６０２４ｅ卡，它的性能指标如下：１６路单端／８路差分模拟输入，１２位精度，２００ ＫＳ／ｓ采样率，．０５到０Ｖ输入范围，两路１２位模拟输出 ，两路２４位计数器／定时器。
电能质量指标测量系统软件运行在前端数据采集和数据处理计算机上，它在美国ＮＩ公司推出的虚拟仪器开发平台ＬａｂＶＩＥＷ（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｖｉｒ－ｔｕａｌ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ）７．１上开发完成。
使用LabVIEW进行电力系统电能质量监测与改善
使用LabVIEW进行电力系统电能质量监测与改善随着电力系统的发展和电力需求的增长，电能质量成为了电力系统稳定运行和用户用电质量的重要指标。
而传统的电能质量监测与改善方法往往需要大量的人力和时间投入，效率低下。
为了提高电能质量监测与改善的效率和准确性，LabVIEW成为了一种重要的工具。
LabVIEW是一款基于图形化编程语言的开发环境，它以其直观的图形化编程界面和强大的数据处理能力，成为了电力系统电能质量监测与改善的首选工具。
下面将具体介绍如何使用LabVIEW进行电力系统电能质量监测与改善。
1. 数据采集LabVIEW具备强大的数据采集功能，可以通过与各种设备进行通信，实时获取电力系统各节点的电能质量参数数据。
比如，可以通过与电能质量分析仪、电能表、智能电网监测装置等设备的通信，实时读取电流、电压、频率、谐波等数据，并进行实时监测和记录。
2. 数据预处理LabVIEW可以对采集到的数据进行预处理，例如数据滤波、数据校准、数据格式转换等。
通过对数据的预处理，可以提高数据的质量和准确性，为后续的分析和改善工作提供可靠的数据基础。
3. 数据分析LabVIEW提供了强大的数据分析功能，可以对采集到的电能质量参数数据进行深入的分析和统计。
比如，可以进行频谱分析、谐波分析、暂态分析等，以评估电能质量的良好性。
此外，还可以通过对数据进行模式识别、异常检测等分析方法，提前发现电能质量问题，并进行预警。
4. 故障定位与改善当发现电能质量问题时，LabVIEW可以帮助用户进行故障定位和改善。
通过对问题数据的分析，可以确定电力系统中的故障源，并找出解决方案。
LabVIEW提供了丰富的算法和工具，可以帮助用户进行电力系统优化设计，以改善电能质量问题。
同时，LabVIEW还支持多种通信协议和设备控制，可以通过控制设备参数进行实时调整和改善，以快速解决电能质量问题。
使用LabVIEW进行电力系统电能质量监测与改善，不仅提高了效率和准确性，还可以实现自动化和智能化。
基于labview电能质量检测系统的设计
Internal Combustion Engine&Parts基于labview电能质量检测系统的设计张宝华①;谢玥②（①内蒙古科技大学，包头014030；②内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局，包头014030）摘要:本文通过labview软件开发平台利用图形语言开发电能质量检测系统。
该电能质量检测系统通过使用虚拟技术，有效地将硬件与软件模块相结合，对影响电能质量的五项重要因素和暂态数据进行数据处理和实时监测，显示在前面板图的屏幕上。
与常用的传统技术的检测和分析仪器相比，利用虚拟软件平台设计出来的模块系统具有硬件清晰明确、操作简单、检测范围广、处理能力强等优点。
关键词:电能质量；labview；虚拟仪器；在线监测0引言随着我国各类高耗能工业的发展，大型工业类的电力客户对电能质量的要求也逐年增高，在现今电网系统中，极其微弱的干扰信号或扰动都会对企业造成极大的影响，如果电能质量有问题，电力能源给用电设备供电质量也会导致客户管辖电力设备和仪器的损坏。
近年来，随着高耗能工业化的不断发展，不同种类的非线性负荷在电网系统中频繁出现，导致电网系统中的电能质量明显降低，如电力系统中存在谐波干扰就会导致设备运行加速而发热，减少了电气设备的使用寿命，造成严重的电能浪费，同时谐波分量还会干扰通讯系统，降低通讯质量。
相关的资料显示，全国因为电能质量不高而导致电力系统自身和电力用户的损失高达百亿甚至千亿元，直接影响到全国经济的发展，因此，改善电力系统的电能质量，具有非常重要的意义。
通常所说的电网电能质量，是指电力网络给电力用户所提供交流电能的品质。
想要改善电能质量，首先要明确电能质量所存在的问题，找到影响其结果的具体原因，其次，利用改善电能质量的分析装备和检测仪器，提高分析和检测设备的识别与探测的能力，使得检测和分析设备可以计算出影响电能质量因素的各项指标，最终将导致电能质量降低和影响电能质量因素的具体问题进行汇总和分类，给电网范围内管辖的电力客户提供明确数据和改善办法。
基于labview的电能质量新型监测系统
Abstrcca: This papco desivcs a powco quality mooitorinc platform Cased oo LaUVIEW foo low voltage powco griO, to improve the acchrocy and coovevievco of powco quality mooitorinc system, Voltago/ccroevt deviatioo, frepuevcc deviatioo, voltage/ccrrevt Vective value , harmooic distoOioo rate and three -pCase uuCalance io the system are measured. Amooc them , the harmooic distortioo rata is measured Uy the improved fiOh -orOco coovemevcc Fast -mA algorithm , anC the poweo quality is oveluated Cased oo Lap VIEW KeyworCt: power quality mooitorinc； fifth orOer coovemevcc Fast-SCA； harmooic distoOioo； graUinc evaluatioo
要针对三相不平衡度、电压有效值、电压偏差、频 率偏差、谐波畸变率5项电能质量的稳态参数进
行分析检测〔3一4〕。其中谐波畸变对系统性能影响
最大，最不易检测，文中设计的的监测平台引入改 进的快速独立分量分析（Fast-SA）算法对谐波
基于LabVIEW的电能质量监测与分析技术研究动态
基于LabVIEW的电能质量监测与分析技术研究动态随着电力系统的快速发展和智能化进程的推进，电能质量监测与分析技术日益受到关注。
LabVIEW作为一种强大的开发平台和集成开发环境，为电能质量监测与分析提供了一种创新、高效的解决方案。
本文将深入探讨基于LabVIEW的电能质量监测与分析技术的研究动态，并从实际案例出发，对其应用前景进行展望。
一、LabVIEW在电能质量监测与分析中的应用LabVIEW以其图形化编程的特点，在电能质量监测与分析中得到广泛应用。
通过自定义虚拟仪器，实时监测电力系统中的电能质量参数，例如电压、电流、功率因数等。
此外，LabVIEW还提供了强大的数据处理和分析功能，可以对采集到的数据进行实时处理，并生成相应的监测报告。
1. 数据采集与监测LabVIEW通过硬件设备的连接，实现对电力系统中各种信号的采集与监测。
通过使用专业的数据采集卡或传感器，实时获取数据，并将其传输到LabVIEW中进行处理和分析。
采集到的数据可以包括电压波形、电流波形、频率、谐波等参数，从而可以对电能质量进行全面的监测。
2. 数据处理与分析LabVIEW提供了丰富的数据处理和分析函数库，可以对采集到的数据进行灵活的处理。
例如，可以使用快速傅里叶变换（FFT）分析来获取电压和电流中的谐波分量，进一步评估电能质量的波形畸变情况。
此外，LabVIEW还提供了统计分析和模型建立等功能，可以根据实际需求进行定制。
二、基于LabVIEW的电能质量监测与分析实例为了更好地展示基于LabVIEW的电能质量监测与分析技术的工作原理和成果，以下将介绍一个实际案例。
在某电力系统中，存在电能质量问题，例如电压波形的畸变较大、谐波含量超标等。
为了解决这些问题，研究人员使用LabVIEW开发了一套电能质量监测与分析系统。
在系统中，通过采集卡和传感器实时获取电力系统中的电压和电流信号。
这些信号经过采样和滤波等预处理后，传输到LabVIEW平台进行进一步处理。
基于LabVIEW的电能质量监控系统
基于 LabVIEW的电能质量监控系统摘要：随着电气时代的到来，现针对传统电能质量监测仪器存在的问题，通过LabVIEW软件对电能质量检测系统对电能质量参数，主要是供电电压查、公共电网谐波、频率、电压波动和闪变、三相不平衡度等进行实时监测来满足人们对于电能质量的监测。
关键词：电能质量，LabVIEW软件，在线显示检测1、序言电能是人们日常生活中广泛应用的能源，1821年法拉第发明了世界上第一台发电机。
十九世纪伟大的发明家如爱迪生、特斯拉发明了许多沿用至今的用电设备，例如灯泡、印刷机、电话机等等。
随着电力电子技术的发展，直流输电、大功率单相整流技术在工业部门和用电设备上被广泛应用，比如说大功率可控硅器件、开关电源、变频调速等，这些典型非线性负荷将从电网吸入或注入谐波电流，从而引起电网电压畸变，使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降等问题。
电能质量是对负载母线电压的测量、分析和改进，以使该电压在额定电压和频率下保持正弦波[1]。
论文主要研究的是基于labview软件电力系统中电能质量各项参数的检测方法，统计出的数据实时传输，控制端实时接收和查看。
用户端数据超越界限实时报警。
用户端可以将重要数据传输给服务器，服务器可以把数据集中处理，了解到整个电力系统电能质量的各项参数，以用来保证清楚地掌握系统中的电能质量情况。
2、虚拟仪器虚拟仪器在各种不同的工程应用和行业的测量及控制的用户中广受欢迎，这都归功于其直观化的图形编程语言。
虚拟仪器的图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够轻松地查看、修改数据或控制输入。
“软件即是仪器”这是NI公司提出的虚拟仪器理念的核心思想。
LabVIEW软件是一种图形替代文本行的一种图形化编程软件，该软件与传统高级编程语言相比最不同的是传统高级编程语言采用代码而该软件采用的是图形编程。
3、电能质量监测系统构成电能质量检测系统由小六个模块组成，分别为主界面模块、数据处理模块、数据采集模块、数据储存模块、数据管理分析模块和表格生成模块。
试论基于LabVIEW的电能质量监测系统软件的研究报告
试论基于LabVIEW的电能质量监测系统软件的研究报告电能质量监测是电力系统重要的组成部分，在实际操作过程中需要实时监测电力的各种参数，以及保障电力的可靠性和稳定性。
而基于LabVIEW的电能质量监测系统软件的研究，可以有效地实现对电力的监测和诊断。
LabVIEW软件是基于图形化的编程语言，其开发环境GUI使得程序开发更为简单，这也成为电能质量监测系统中的理想选择之一。
通过与数字信号处理器（DSP）和计算机等现代技术的结合，LabVIEW软件可以进行电压、电流、功率因数、电流谐波等多重参数的实时监测，不仅方便了维护人员的操作，而且可以获取全面系统信息。
除此之外，基于LabVIEW的电能质量监测系统还具有以下优势：1.高效的数据获取和处理：LabVIEW软件的特点是可以轻松读取各种传感器的数据，实时处理并可视化。
通过对数据的实时处理，可以使维护人员得到清晰的相关信息，并进行准确的判断。
2.系统自动化运行：在一个复杂的电能系统中，自动化运行的能力十分重要。
LabVIEW软件提供了定时自动采集电能参数的功能，无需人工干预，减少了人工干预带来的误差。
3.灵活的可视化：基于LabVIEW的电能质量监测系统软件可以根据不同设备的要求进行定制化开发，确保符合特定用户的需求。
同时，LabVIEW的图形化编程可以为维护人员提供可视化的操作界面，更为方便快捷。
4.有效的故障诊断：在实际操作中，一些故障现象并不容易被发现。
基于LabVIEW的电能质量监测系统通过图形化分析和自动化故障分析功能，能够及时发现故障点，更好地进行故障诊断。
总的来说，基于LabVIEW的电能质量监测系统软件的研究能够实现电能质量的实时监测、故障诊断和分析，更好地保障电能系统稳定性和可靠性。
通过学习和研究LabVIEW软件，可以为今后的工程设计、系统控制和电力实时监测提供有力的支持。
电能质量监测系统中需要监测的相关数据包括电压、电流、功率因数、电流谐波等参数。
基于LabVIEW的电能质量动态监测仪的设计的开题报告
基于LabVIEW的电能质量动态监测仪的设计的开题报告一、选题背景：随着现代社会的快速发展，各种电器设备的广泛应用，以及能源的紧张和环境污染问题的日益突出，电能质量越来越成为人们关注的焦点。
电能质量的波动、谐波、电压冲击等问题不仅会影响电力系统的稳定性和可靠性，还会直接影响到电器设备的安全稳定运行，引起大量的经济损失和社会问题。
因此，电能质量监测与分析技术的研究和应用具有非常重要的意义。
二、选题意义：针对以上问题，本课题通过使用LabVIEW平台，设计一种基于电能质量监测仪，能够对电力系统中的各项电能质量指标进行实时监测和分析。
该设备具有如下优点：1.高精度：能够对电力系统中的各项电能质量指标进行高精度的实时监测和分析，保证数据准确可靠。
2.高效率：采用高性能的LabVIEW平台，能够实现数据处理和分析功能的快速、高效完成。
3.易用性：采用图形化的界面设计，操作简单方便，易于普通用户使用。
4.可扩展性：设计的电能质量监测仪具有较高的可扩展性，可随时增加新的监测指标和功能，满足不同用户的需求。
5.经济性：采用成本较低的硬件设备及开源代码技术，能够降低设备的制造成本和使用成本，提高设备的经济性和可行性。
三、研究内容和目标：本课题拟基于LabVIEW平台，设计一套电能质量监测仪，主要研究内容和目标如下：1.设计能够稳定运行、高精度检测和传输电能质量信号的硬件设备。
2.开发电能质量监测仪的软件平台，实现数据采集、处理、分析和报警等功能。
3.利用LabVIEW软件平台进行数据可视化处理，将电能质量指标转化为用户友好的图像，以方便用户直观地了解电能质量状况。
4.实现通讯功能，能够与PC或手机等设备通信，并可远程监测和控制电能质量监测仪。
5.最终目标是开发一套全功能的电能质量监测仪，并能将其应用于电力系统中的各项实际情况中，以保证电力系统的稳定性和可靠性。
四、研究方法和技术路线：本课题采用的研究方法和技术路线如下：1.硬件设备的设计：设计安全、稳定、精度高的电能质量监测仪硬件设备，利用LabVIEW平台对硬件进行控制和数据采集。
使用LabVIEW进行电力系统电能质量监测
使用LabVIEW进行电力系统电能质量监测电力系统的电能质量问题在现代化社会中变得越来越重要。
随着电子设备的广泛应用，如计算机、工业设备和家用电器，对于电能质量的要求也不断提高。
在电力系统中，电能质量问题包括电压波动、谐波、闪变和电力故障等。
为了解决这些问题，监测电力系统的电能质量是至关重要的。
LabVIEW是一款强大的图形化编程软件，广泛应用于自动化控制和测试测量领域。
它提供了丰富的工具和功能，可以用于进行电力系统的电能质量监测。
本文将介绍如何使用LabVIEW来监测电力系统的电能质量，并提供一些实用的案例和技巧。
一、LabVIEW在电能质量监测中的应用1. 数据采集：LabVIEW可以与各种数据采集设备进行连接，通过采集电力系统中的实时数据来监测电能质量。
例如，可以通过连接传感器采集电压和电流数据，用以分析电能质量的各项指标。
2. 数据分析：LabVIEW提供了丰富的数据处理和分析工具，可以对采集的电能质量数据进行处理和分析。
通过图形化编程，可以进行数据滤波、波形显示、频谱分析等操作，从而深入了解电力系统的电能质量情况。
3. 报警和报表：LabVIEW可以根据设定的阈值和规则，实时监测电能质量数据，并在异常情况下触发报警。
同时，LabVIEW还可以生成电能质量报表，用于记录和分析电能质量监测结果。
二、 LabVIEW的电能质量监测实例下面以谐波监测为例，介绍如何使用LabVIEW来进行电能质量监测。
1. 系统配置：首先，需要将LabVIEW与电能质量数据采集设备连接。
可以通过USB、以太网等方式实现连接，并在LabVIEW中进行设备的配置和参数设置。
2. 数据采集：接下来，使用LabVIEW提供的数据采集工具，采集电力系统中的电压和电流数据。
可以设置采样率和采样点数等参数，以获取高质量的数据。
3. 数据处理：使用LabVIEW提供的信号处理工具，对采集的电能质量数据进行处理。
首先可以利用滤波器对数据进行滤波，以去除高频噪声和谐波成分。
基于LabVIEW的智能电网监测与管理系统设计
基于LabVIEW的智能电网监测与管理系统设计智能电网监测与管理系统设计随着社会的发展和科技的进步，能源问题越来越成为人们关注的焦点。
而电网作为能源的重要组成部分，需要进行有效的监测与管理，以确保安全稳定地向用户提供电力供应。
本文将介绍基于LabVIEW的智能电网监测与管理系统的设计方案。
一、系统概述智能电网监测与管理系统旨在实现对电网运行状态的实时监测和数据采集，并结合先进的算法进行分析和处理。
该系统的设计基于LabVIEW平台，具有可靠性高、灵活性强的特点。
二、系统结构智能电网监测与管理系统分为前端数据采集、中间数据处理和后端数据展示三个部分。
1. 前端数据采集前端数据采集模块负责对电网中的参数进行实时监测和采集。
这些参数包括电流、电压、功率等。
采用LabVIEW中的数据采集卡与传感器相结合，实现对电网参数的准确测量。
2. 中间数据处理中间数据处理模块对前端采集到的数据进行处理和分析。
首先，通过LabVIEW中的算法库，对采集到的数据进行去噪和滤波，以提高数据的准确性。
然后，根据电网的特点，设计相应的算法来实现异常检测和故障诊断功能。
最后，利用LabVIEW中的数据库模块，将处理后的数据存储到数据库中，以备后续的数据查询和分析。
3. 后端数据展示后端数据展示模块通过LabVIEW中的图形化界面，将处理后的数据以直观的形式展示给用户。
用户可以通过界面上的图表、曲线等，实时了解电网的运行状态和趋势。
同时，系统还提供报表输出功能，以满足用户对数据的进一步分析和研究需求。
三、系统功能智能电网监测与管理系统具备以下功能：1. 实时监测：系统能够对电网运行状态进行实时监测，包括电流、电压、功率等参数的实时测量。
2. 数据分析：系统能够对采集到的数据进行分析，包括去噪、滤波、异常检测和故障诊断等功能。
3. 数据存储：系统能够将处理后的数据存储到数据库中，方便用户后续的查询和分析。
4. 数据展示：系统能够将处理后的数据以图表、曲线等形式展示给用户，让用户直观了解电网的运行状态和趋势。
LabVIEW在电力系统电能质量监测中的应用实时监测电能质量
LabVIEW在电力系统电能质量监测中的应用实时监测电能质量电能质量是指电力系统中电能所具有的一系列技术指标，包括电压波动、频率偏差、电流谐波、功率因数等。
电能质量的监测对于保证电力系统的稳定运行和用户用电质量的提高至关重要。
而LabVIEW作为一种功能强大的虚拟仪器平台，正逐渐在电能质量监测领域得到广泛应用。
1. LabVIEW简介LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种基于图形编程的高级开发环境，由美国国家仪器公司（National Instruments）开发。
其主要特点是可视化编程和图形化用户界面，使开发者能够快速构建复杂的控制、测量和测试系统。
2. 实时监测电能质量的需求在电力系统中，电能质量的问题可能会导致电压不稳定、频率偏差、谐波污染等问题。
因此，实时监测电能质量对于检测问题、进行故障排除以及确保电力供应质量的控制至关重要。
传统的电能质量监测方法多为离线数据分析，无法提供实时监测和预警功能。
因此，利用LabVIEW来实现电能质量的实时监测具有重要意义。
3. LabVIEW在电能质量监测中的应用使用LabVIEW进行电能质量监测可以通过图形化编程的方式，将传感器数据实时采集、分析和展示。
以下是LabVIEW用于实时监测电能质量的主要应用：3.1 数据采集LabVIEW支持多种数据采集设备，如模拟/数字输入输出卡、传感器等。
通过使用这些设备，可以实时采集电压和电流波形数据、频谱分析数据以及其他与电能质量相关的参数。
3.2 数据处理与分析采集到的数据可以在LabVIEW中进行实时处理与分析。
LabVIEW 提供了丰富的信号处理、频谱分析和统计分析等工具，可以对电压波形、电流谐波等数据进行实时分析和计算。
3.3 报警与预警通过设置合适的阈值和规则，LabVIEW可以实现电能质量异常的自动报警功能。
一旦检测到电能质量超出设定的阈值，系统将自动产生警报，提醒操作人员及时采取措施。
基于 LabVIEW 电能质量监测系统设计
基于 LabVIEW 电能质量监测系统设计齐超;刘伟健;王烨;庄园;齐赛【摘要】The traditional core hardware power quality monitor has such disadvantages as long development cycle , poor extended performance , and high maintenance costs .Based on Lab-VIEW software development platform , virtual power quality monitoring system was designed . By means of the simulating grid , power quality index deviations such as bias voltage , fre-quency , phase imbalance , and harmonic analysis had been achieved and monitored in order to meet the increasing test requirements of electricity system , and improve the operational ef-ficiency of the power grid .%针对以硬件为核心传统的电能质量监测仪，它具有开发周期长，扩展性能差，维护成本高等缺点。
基于LabVIEW软件开发平台，设计了虚拟电能质量监测系统，通过模拟电网实现了电压偏差、频率偏差、三相不平衡度及电网谐波分析等电能质量指标并对其实时监测，以满足电力系统日益增加的测试需求，提高电网运行效益。
【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】6页(P468-473)【关键词】电能质量;LabVIEW;虚拟仪器;信号处理【作者】齐超;刘伟健;王烨;庄园;齐赛【作者单位】哈尔滨工业大学哈尔滨150001;哈尔滨工业大学哈尔滨150001;哈尔滨工业大学哈尔滨150001;国网吉林省电力有限公司培训中心长春130022;黑龙江省电力有限公司培训中心哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】TM76电能作为人类主要能源，其应用程度是衡量一个国家生产力发展水平和综合国力的重要标志之一.提倡节能降损、增强用电效率，电能质量的好坏也成为提高国民经济的总体效益以及工业生产可持续发展的必要条件.随着科技进步，我国电力系统负荷发生巨大变化，大功率开关设备投入使用，大批新型电力电子器件批量应用，使得它们对供电电能质量要求越来越高.另一方面，我国电网规模不断扩大，大量的非线性负荷给电力系统电能质量带来了严重的影响，电压和频率偏差过大将影响异步电动机运行参数及其寿命，严重时会影响用户产品的数量和质量；三相系统的零序分量和负序分量会影响设备正常运行；谐波污染则降低了供电可靠性，极有可能引发供电事故[1-3].这就使得对电网电能质量各项指标实时、准确地监测显得十分必要，在线监测电能质量各项指标，可以做到心中有数，预防电网故障发生，即使在电网出现问题时，也能够及时有效的处理故障，把影响降到最低，保证了系统运行的安全性，可靠性及经济性.传统的基于DSP、单片机电能质量监测仪具有开发周期长，灵活性差，功能单一，升级不方便等弊端[4-5].无法与模块化、系统化、网络化的电能质量装置发展趋势相适应.综上所述，本文提出了一种基于LabVIEW虚拟仪器电能质量监测系统的设计，以适应模块化、智能化，标准化电能质量监测仪发展的需求.1 电能质量指标1.1 电压偏差与频率偏差供电系统在在正常运行下，某一节点的实际电压与系统标称电压之差对系统标称电压的百分数称为该节点的电压偏差，数学表达式为：(1)其中：δU为电压偏差；Ure为实际电压；UN为系统标称电压.电压偏差过大对用电设备以及电网经济、安全和稳定运行都将产生极大的危害，而系统无功功率不平衡是引起系统电压偏离标称值的根本原因，为了使系统能够稳定运行，必须使系统具备充分的无功功率，同时使用必要的调压手段来保证电力系统各节点电压在正常水平.供电系统频率偏差是指电力系统在正常运行条件下，系统频率的实际值与标称值之差，表达式为：δf=fre-fN(2)其中：δf为频率偏差；fre为实际频率；fN为系统标称频率.频率偏差主要是由系统有功功率不平衡产生的，频率偏差将会降低发电机组效率，增大感应式电能表计量误差；偏差过大也将使电子设备不能正常工作，甚至停止运行.1.2 电压三相不平衡度三相系统电压不平衡时，对于三相四线制电路，电压中除了含有谐波分量外，还包括正序、负序、零序分量；对于三相三线制电路，只含有正序、负序分量.电力系统在正常运行方式下，电量的负序分量均方根值与正序分量均方根值之比定义为该电量的三相不平衡度，用符号ε表示，以电压为例表达式为：(3)其中：εU为三相电压不平衡度；U1、U2分别为电压正序、负序分量均方根值. 对于含有零序分量的任何不对称三相四线制系统，从电工理论可知应用对称分量法可分解为三组对称的正序、负序、零序分量，即：(4)其中：α为旋转算子，分别为相电压的正序、负序和零序分量；分别为A相、B相和C相电压分量.当三相系统中不含零序分量时，国标给出了三相不平衡度的准确算式：(5)式中：为三相线电压的幅值[6].1.3 电网谐波参数在工程上，为了抑制和补偿某次谐波的数值，常以其谐波含有率来表示.电压畸变波形的第k次谐波电压有效值Uk与基波有效值U1的百分比称为该次谐波的含有率HRk，表达式为：(6)畸变波形偏离正弦波的程度，常以总谐波畸变率表示.它是高次谐波各有效值的平方和的平方根值与基波有效值的百分比.电压总谐波畸变率THDU为：(7)电压波动与闪变也是衡量电网电能质量很重要指标之一，但由于这一指标不仅与波动电压波形、幅值、频率等因素有关，而且与照明灯具的性能等外界因素和人的视觉等主观因素有关，在本次设计中没有涉及.2 系统组成一个典型的基于PC机的电能质量监测系统如图1所示，包括传感器、信号调理电路、数据采集硬件设备及装有DAQ软件的计算机.图1 电能质量监测系统传感器可以测量各种不同的物理量，并将他们转换成电信号.通过传感器的信号必须经过加工处理，以适合数据采集输入的范围.实现这一功能的是信号调理电路，它对采集到的电信号进行放大、滤波、隔离等处理.数据采集设备将数据送到PC机后，PC机运用强大的数据处理能力并结合LabVIEW软件对数据进行分析处理.软件设计在这一系统中占有极其重要的地位，软件把传感器、信号调理、数据采集设备集成一个完整的数据处理系统.3 电能质量监测虚拟实现3.1 数据采集模块数据采集模块是电能质量检测仪的重要组成部分，包括对设备号、通道号、信号连接方式、采样率、采样点数及采样模式的设置及控制.数据采集模块设计过程如下：首先利用DAQmx创建通道节点创建虚拟通道，并创建用于选择设备、通道号及信号测量的输入控件；接着使用DAQmx定时节点对时钟进行设置，并创建用于输入采样点数、采样方式和采样率的输入控件.添加While循环，在循环内利用DAQmx开始任务节点启动数据采集任务，然后使用DAQmx读取节点数据，本文在DAQmx读取节点下拉菜单中选择模拟1通道N采样VI实例.采集结束后需用DAQmx停止任务节点来停止数据采集任务，最后在循环外使用DAQmx清除任务节点来清除数据采集任务.这样便实现了模拟数据输入采集，程序如图2 (A)所示.切换到前面板，调整各控件的大小和位置，相应的数据采集前面板输入控制，如图2 (B)所示，用户可以在这里选择采集数据的物理通道；根据采集信号的特点和类型选择信号测量方式；根据实际情况输入采样率和采样点数；并确定采样模式. 图2 数据采集3.2 电压、频率偏差模块根据国家电能质量标准中有关于电压偏差、频率偏差的相关规定，本程序以正弦信号与均匀白噪声叠加作为模拟电网电压数据，对信号有效值进行计算，同时对信号频率进行单频测量.将得出的电压值和频率值，分别与额定值进行比较，利用公式计算出电压、频率的绝对值和相对值，从不同的角度表示偏差的大小.为了使界面具有较好的可视性，我们在程序框图中加入时间延迟子VI，该模块的程序如图3 (A)所示.对应前面板设额定电压为220 V，额定频率为50 Hz，得到的电压、频率绝对量和偏差量如图3 (B)所示.图3 电压频率偏差模块3.3 三相不平衡度模块三相电压中不含零序分量时的情况，根据公式(5)计算电网电压三相不平衡度结果如图4 (A)所示.该模块的程序如图4 (B)所示，给定A相电压为219.998 V、B相电压为219.997 V、C相电压为220.001 V.图4 三相不平衡度测量模块3.4 谐波分析模块谐波分析作为电能质量监测仪主要功能，实现测量各次谐波频率、幅值、畸变率等参数.在进行谐波分析时，通常使用DFT和FFT等算法实现信号处理，但实际不可能对无限长的信号进行运算，而是从信号中截取一个时间片段对其进行周期拓延，得到虚拟的无限长信号后进行相关分析等数学处理.这种周期性地拓延将导致信号不连续并引起突变，造成频谱畸变，使原来集中在F(0)处的能量被分散到两个较宽的频带中，这种现象称之为频谱泄露.为了减少频谱泄露，本设计基于LabVIEW 中提供的谐波失真分析子VI，采用FFT加窗算法，窗函数用Hamming窗，程序如图5 (A)所示.加窗前后信号的波形对比如图5 (B)和图5 (C)所示.图5 FFT加Hamming窗模块A相加窗前后频谱对比如图6 (A)和(B)所示，C相加窗前后频谱对比如图6 (C)和(D)所示.由频谱图对比可知，当正弦信号的频率不是整数时，将会出现信号周期延拓时的突变现象，即频谱能量泄露.使用加窗处理后，频谱泄露现象减弱.本系统设计还对信号进行了频域分析，LabVIEW提供了大量VI函数用于幅度谱和相位谱的频域分析，其图标和端口如图7 (A)所示.对B相电压信号进行频域分析，前面板如图7 (B)所示.4 结语本文基于LabVIEW虚拟仪器开发软件，设计了虚拟电能质量监测系统，通过模拟电网实现了电压偏差、频率偏差、三相不平衡度及电网谐波等电能质量实时监测.尤其针对出现的频谱泄露问题，通过FFT算法，采用Hamming窗函数对原信号频谱进行处理，从而有效减小频谱泄露对电网带来的影响.设计的波形存储和回放模块可以LabVIEW特有的LVM文件格式存储各项分析结果，以便日后再分析或再处理.只是电压和频率偏差模块仍采用传统方法对其测量，没有考虑谐波等因素影响，这有待于今后的完善和改进.图6 A、C两相加窗前后频谱图图7 频域分析模块参考文献：[1] 肖湘宁.电能质量分析与控制[M]. 北京: 中国电力出版社, 2004.[2] 国家电压电流等级和频率标准化技术委员会.电压电流频率和电能质量国家标准应用手册[M].北京: 中国电力出版社, 2001.[3] 李东明, 王厚志, 高玺亮. 基于LabVIEW的电能质量系统研究[J]. 哈尔滨理工大学学报, 2012,17(4): 57-63.[4] 邹正华, 刘永强. 基于DSP和LabVIEW的分布式电能质量监测装置设计[J]. 电力自动化设备, 2010, 30(1): 122-126.[5] 彭勇, 潘晓烨, 谢龙汉. LabVIEW虚拟仪器设计及分析[M].北京: 清华大学出版社, 2011.[6] 马永强, 周林, 武剑, 等. 基于LabVIEW的新型电能质量实时监测系统. 电测与仪表, 2009(3): 40-41.。
基于labVIEW的电能质量分析系统
基于labVIEW 的电能质量分析系统——数字信号处理在节能监管平台中的应用摘要：论文在论述数字信号处理概念、特点的基础上，通过实例阐述了在LabVIEW平台下对电能质量进行信号处理同时对电能质量分析方法进行研究和讨论，基于数字信号处理技术实现电能质量检测。
着重对电能质量的 3 个重要指标：电压波动、谐波和三相电压不平衡度（包括三相电压，三相电流，有功功率，无功功率，功率因数等）进行信号分析，去除采集波形数据中的高次谐波。
关键词：数字信号处理技术；labVIEW；电能质量；节能监管；谐波随着科学技术的发展，人们对电能质量的要求越来越高，同时由于扰动性负荷（如非线性、冲击性或不对称负荷）接入电力系统及其他扰动源存在，造成了大量的电能质量问题，谐波污染、三相不平衡度、跌落和闪交也越来越严重。
电能质量问题不仅对电网的安全运行不利，严重干扰电网的稳定经济运行，还能造成某些对电能质量要求较高的电力用户严重的经济损失。
电能质量在线监测技术就是在这个基础上发展起来的。
电能的在线监测就是要实现实时地监视系统的电压或电流变化，记录和保存电能质量发生变化时各相电压或电流的幅值、频率、电压波动、三相不平衡度，同时采用滤波技术对多种电能质量的指标进行综合的监测。
由于电能质量的不断恶化，电能质量问题不仅影响到电网的安全运行，还对一些对电能质量的要求很高的新型电力负荷的正常工作造成干扰。
使人们对电能质量的优劣越来越重视，因此对电能质量进行有效地分析和监测不仅必要而且十分迫切。
由于应用于三相电压电流的谐波检测的示波器价格昂贵，且较难进行多点的电压/电流检测[2] , 我们设计的应用于检测多点的单相或三相电压／电流的多路电表，不仅成本低廉、扩展便，还可以进行模拟信号采样实验、信号处理实验，综合性强。
LabVIEW作为一种图形化的编程语言，不仅具有许多功能强大的模块节点和计算能力，可以满足电能分析的各种复杂算法的计算，而且还具有强大的网络功能，进行远程设备控制和数据传输，虚拟仪器VI 的兴起对处理电能质量测量与分析时的数据提供了新的研究途径。
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数采鸟鉴测《徽计辣虢僖悫》《测控自动纯）２∞９筇第２５卷第７－１期箨斡骇意。
圭要包摄谐渡分橱、电疆偏差计算、三榻尽平衡菠诗４仿真测试结果分析
算和谐波分析数据导出功能。
三榻电塍、电流实时波形如图３所示。
２ＬａｂＶＩＥＷ下电能质量监测平台主
要算法的实现
２．１电压偏差
按采样率进行采样，每ｍｉｎ计算一次电聪偏差ＡＵ．
㈣∞２等Ⅲｏ（公式１）
辩予藏溅邀篷的超限时阕进行累计，每必计算一次电压合
捂搴，并在羧表统诗孛求塞最大歪、受猿嫠。
２．２谐波分耩
罴信号经过预处理积Ａ国转换采集聪，潮糟快速傅立叶变换（ＦＷ）的基本原理计算电压、电流谐波。
设连续时间信号，（ｆ）的一个周期ｒ分成Ⅳ个等分点。
采样周期Ｚ＝Ｔ／Ｎ，得到离散时间信号，离散时间点为ｔ＝圮，（七；ｏ，１，２…。
Ｎ－１），对应的采样值
最２专∑五形赫，ｈ＝０ｋ＝Ｏ，ｌ，２，…，Ｎ—ｌ（＂八Ａ－式２）
ｊＴ＼“‘，式巾或为各次谐波、基波酶复数蘧。
巍此霹求出筹ｈ次谐波电疆、嗽漉含有率：
燃玩＝ＹＫｈ
ｘｌ鼹㈣ＨＰＪｈ２管×１００，㈣（公式３）电愿、电流总畸变率：
觋。
犟舢＇（％）；嘲；华×１０惭）滁舶）
凼予在谐波分析模块中使用快速傅飘叶变换Ｆ盯存在着栅栏效应翻频谱泄露问题，影响了谐波测缝的精度。
采用对原始信号加入窗丞数进行补偿，以减少泄漏效应。
ＬａｂＶＩＥＷ提供了海鹱鬻、汉宁密等十二种塞丞数。
本装置皆三裰不平衡诗篝采爝对称分爨浚，恕不平衡毫压分解为殿序、负序和零序，由于计算谐波的序分量计算非常复杂，仅考虑对基波信号进行序分量计算。
利用Ｆ雕计算得到的三棚撼波电压，用下列公式计算各序电压和三相不平衡度：
卧ｊｌｌ另ｌ壶恻ｃ赋６，。
＝Ｉｖ，ｌｌｌｖ，ＩＸ１００％（公式７）３电能质量监测平台的建立
褒ｂｂｖＩＥＷ酶平台上，裁惹虚羧仪器搜零建立了毫襞质囊监溅分桥平台，圈２所示为电能质量簸测警台串的部分程序框图——谐波分析模块。
匿２农阚毫钱质量分耩静主委糗廖爨
豳３实时波形显示界露
对其巾一糟电压进行测量和分析，结果如瞬４所示。
图中电压Ｕｌ的擞时波形有明显的畸变，其对应的Ｆ计频谱图显示其含有３次、５次、７次和９次谐波，其总失真率ＴＨＤ达到１３．５３％。
程序还可以选择单独显示某次谐波的频率和幅值，并用图形和具体数据显示电压的频率、有效值和电滕偏差度。
利用ＬａｂＶＩＥＷ的强大功能，把谐波分析的频谱豳蜉出数据文件，显示各次激波的幅值，具体数据冕表ｌ。
匿４谐波分糈秀瑟
表ｌ奇次谐波酶蘸值
豳５三专嚣不孚鬻分撬雾露（下转筹４７荑）
一７８—３６０元／年邮局订阅号：８２－９４６。