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基于虚拟仪器技术的冲击电压（电流）测量系统的研究

作　者: 杨鑫源
导　师: 李红斌
学　校: 华中科技大学
专　业: 电气工程
关键词: 冲击测量虚拟仪器技术 IEC标准
分类号: TM855
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 21次
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内容摘要

在电力系统运行中，可能遭受暂时过电压以及瞬时大电流的冲击，为了考核电气设备在这种情况下的耐受能力，需要冲击电压和电流发生器来模拟产生这些冲击电压和大电流。这些冲击电压（电流）的主要参数是后续科学研究的重要数据，这使得冲击电压（电流）测量系统成为了必要。在IEC相关标准中，对冲击波形及其主要试验参数都有比较详细的介绍和定义。但是，在实际工程应用中，比如在本文冲击电压（电流）测量系统开发过程中，依然一些待解决的问题。针对这些问题，本文首先基于数学方法进行了理论研究，提出和介绍了有效的解决方案。比如，针对“平坦”部分截止点确定和冲击波正负极性的判断，本文分别提出了不受波形振荡影响的解决方法，并且方法简单有效，易于程序实现。对于雷电波后截波截止点的确定，本文介绍了“有序样本均值聚类分析法”，该方法能够比较准确判定雷电波后截断波截止点的位置。针对波峰带过冲的雷电波基准曲线的拟合以及K (f)因子滤波器构建，本文结合IEC标准，介绍了理论解决方案并且成功编辑了相应处理程序。由难以避免的干扰导致的冲击波形上叠加的噪声，本文设计了一种零相位滤波器平滑处理器，能够有效滤除噪声的同时可防止波形相位偏移。此外，冲击测量软件操作上的人性化设计和其包含的控制、测量、数据保存程序设计也是要解决的工程技术问题。针对这些问题，本文基于虚拟仪器技术，运用LabVIEW开发环境，开发了一个集控制、测量、保存为一体的性能良好的冲击测量系统。为了验证本文设计的冲击测量系统核心冲击测量软件的准确度，对软件各个测量功能模块使用IEC标准附带的TDG进行了测试，测试结果表明，软件的整体的测量准确度符合IEC标准要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 项目研究背景及其意义  8-9
  1.2 冲击测量研究的国内外概况  9-10
  1.3 项目来源和本文主要工作  10-11
2 冲击电压和冲击电流类型及相关定义  11-24
  2.1 冲击电压发生器的概念和基本原理  11-15
  2.2 冲击电压类型及相关定义  15-20
  2.3 冲击电流类型及其特点  20-23
  2.4 本章小结  23-24
3 基于虚拟仪器的冲击测量系统开发研究  24-28
  3.1 虚拟仪器技术简介  24-25
  3.2 基于虚拟仪器技术的冲击测量系统设计方案  25-26
  3.3 冲击测量系统开发的技术难点  26-27
  3.4 本章小结  27-28
4 冲击测量关键过程的数学处理研究  28-37
  4.1 冲击波平坦部分截止点的确定  28-29
  4.2 带过冲和振荡的雷电波波形的处理  29-33
  4.3 雷电冲击波尾截断波截断点的确定  33-34
  4.4 冲击波正负极性的判断  34-36
  4.5 本章小结  36-37
5 冲击测量系统的软件开发及测试  37-61
  5.1 软件整体功能设计  37-39
  5.2 与示波器通信及控制的实现  39-40
  5.3 带噪声波形的平滑处理程序设计  40-43
  5.4 冲击测量程序设计  43-48
  5.5 数据保存程序设计  48-49
  5.6 软件界面和功能模块设计  49-52
  5.7 软件的测试  52-60
  5.8 本章小结  60-61
6 全文总结和展望  61-63
  6.1 全文总结  61-62
  6.2 展望  62-63
致谢  63-66
参考文献  66-69

基于虚拟仪器技术的冲击电压（电流）测量系统的研究

内容摘要

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