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虚拟仪器技术在电力系统测量中的应用研究

作　者: 闾素红
导　师: 赵秋霞
学　校: 解放军信息工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 虚拟仪器 LabVIEW 准同步算法比差角差在线校验
分类号: TM933.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 48次
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内容摘要

目前,电力行业体制改革而推行的发电、输电的分离,使得电能计量的准确性和公正性更加引起各方的高度关注。电流互感器的误差直接关系到电能计量的误差,因此对电流互感器运行过程中误差的监测的必要性是勿庸置疑的。为了保证电能计量的准确性,需要对在线运行的电流互感器在不停电的情况下进行监测。本文采用虚拟仪器技术搭建了一个电流互感器的校验系统,采用纯软件的方式进行比差、角差的计算,使之适用于模拟和数字信号的校验。本文首先介绍了虚拟仪器的基本概念,然后对系统相关硬件及相应的软件进行了介绍。硬件部分包括传感器、高压侧供电方式、信号调制方式的选择。软件部分包括高压侧同步采样和光纤数据传输、低压侧双路数据接收、低压侧与PC机间的通信的单片机程序设计、VC++设计的底层数据处理部分、LabVIEW设计的数据分析等。本文在底层部分即数据处理部分,设计了简单锁频算法和准同步算法对采样数据进行处理。其主要设计思路是准确测量被测模拟信号的频率同时延长FFT计算的数据样本数,经过试验验证,该算法能有效的弥补“失步误差”。实验表明,在工频50Hz下系统比差变化小于0.05%、角差变化小于0.03°,频率在49.8Hz-50.2Hz波动时误差变动不超过0.02%。该设计方案达到了在线校验系统0.1级的技术要求,实现了电流互感器在线校验的目标。

全文目录

图目录  6-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章引言  10-12
  1.1 研究背景和意义  10
  1.2 国内外研究现状和发展趋势  10-11
  1.3 本文工作与论文结构  11-12
第二章虚拟仪器技术  12-18
  2.1 测量基本概念  12
  2.2 现代测量技术  12-13
  2.3 虚拟仪器技术简介  13-15
  2.4 虚拟仪器标准接口介绍  15-16
  2.5 虚拟仪器的应用与发展  16-18
第三章校验系统硬件构成介绍  18-26
  3.1 系统简介  18-19
  3.2 传感器的介绍  19-21
  3.3 高压侧供电方式的介绍  21-23
  3.4 信号调制方式的选择  23-26
第四章数据采集分析系统的设计  26-50
  4.1 AD 采样方式的选择  26-28
  4.2 单片机程序  28-36
    4.2.1 高压侧单片机程序  30-34
    4.2.2 低压侧单片机程序  34-36
  4.3 数据分析处理软件  36-50
    4.3.1 LABVIEW 编程环境介绍  36-37
    4.3.2 数据分析软件设计  37-50
      4.3.2.1 串口通信程序  38-40
      4.3.2.2 准同步算法  40-46
      4.3.2.3 分析处理程序实现  46-50
第五章抗干扰措施  50-56
  5.1 干扰源分析及抑制  50-51
  5.2 试验结果  51-54
  5.3 系统误差分析  54-56
结束语  56-58
致谢  58-60
参考文献  60-64
作者在学期间取得的学术成果  64

虚拟仪器技术在电力系统测量中的应用研究

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