【正文】 gy predicament, forcing countries around the world have to discuss the follow up the issue of energy. Wind power generation due to less investment, Clean pollutionfree, wide distribution of resources and was put attention by people. However, due to the uncertainty of the wind resource and Their own wind turbine operating characteristics make the output of wind turbine power is fluctuating, when the wind turbine operate connect grid, it will affect the power quality, such as voltage deviation, voltage fluctuations and Flicker, harmonics, etc, security and stability of the weak power grid would cause harm, so wind power on accessing power grid can’t be ignored. 上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) So this paper put forward and design the power quality parameters monitoring system based the newest technology of the field of measurement and control nowthe virtual instrument technical, it can monitor electric power parameter including voltage, electrical current, phase, frequency, threephase voltage unbalance, harmonic and the voltage fluctuation and flicker, and can also provide the detailed power quality monitoring analysis and results in real time. Key words: Power quality， Wind power generation， LabVIEW 上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 目 錄 第一章 緒 論 ....................................................... 1 世界能源的現(xiàn)狀 ................................................ 1 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展 ................................................ 1 國外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展 ...................................... 1 中國風(fēng)力發(fā)電 的發(fā)展 ...................................... 2 風(fēng)力發(fā)電中的電能質(zhì)量基本問題 .................................. 3 電能質(zhì)量的概念 .......................................... 3 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量的影響 ............................ 4 本論文的主要工作 .............................................. 4 第二章 電能質(zhì)量指標(biāo)的國家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)算法 .............................. 5 基本參數(shù)的計(jì)算 ................................................ 5 供電電壓允許偏差 .............................................. 6 電力系統(tǒng)頻率允許偏差 .......................................... 7 三相電壓允許不平衡度 .......................................... 8 電網(wǎng)諧波分析 .................................................. 9 諧波的含義 ............................................. 10 諧波產(chǎn)生的原因和影響 ................................... 10 電壓波動(dòng)和閃變 ............................................... 11 第三章 虛擬儀器技術(shù)概述 ............................................. 13 虛擬儀器的概念 ............................................... 13 虛擬儀器的 構(gòu)成 ............................................... 13 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器比較 ....................................... 14 第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ................................................. 15 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) ............................................. 15 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 ............................................... 16 傳感器 ....................................................... 16 上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 信號(hào)調(diào)理電路 ................................................. 17 數(shù)據(jù)采集卡介紹 ............................................... 18 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................. 20 軟件的總體設(shè)計(jì)方案概述 ....................................... 20 系統(tǒng)主用戶界面設(shè)計(jì) ........................................... 20 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì) ............................................. 23 有效值測(cè)量模塊 ............................................... 25 電壓偏差模塊 ................................................ 26 頻率偏差模塊 ................................................ 27 諧波測(cè)量模塊 ................................................ 28 功率測(cè)量模塊 ................................................. 29 閃變測(cè)量模塊 ................................................. 30 第六章 系統(tǒng)測(cè)試 ..................................................... 33 軟件測(cè)試方法的介紹 ........................................... 33 伏安測(cè)量模塊 ................................................. 33 電壓偏差測(cè)量模塊 ............................................. 34 頻率偏差測(cè)量模塊 ............................................. 34 諧波分析測(cè)量模塊 ............................................. 35 功率測(cè)量模塊的測(cè)試 ........................................... 35 第七章 結(jié)論與展望 ................................................... 37 結(jié) 論 ....................................................... 37 展 望 ....................................................... 37 上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 第一章 緒 論 世界能源的現(xiàn)狀 能源是人類社會(huì) 發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源，當(dāng)前絕大多數(shù)國家都是以石油煤炭等礦 物質(zhì)燃料為主要能源。上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 摘 要 面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源形勢(shì)，化工燃料日益枯竭，全球范圍的能源困局，迫使世界各國不得不討論后續(xù)能源的接續(xù)問題。 因此，本論文提出并設(shè)計(jì)了基于當(dāng)今測(cè)量領(lǐng)域 的最新技術(shù) —— 虛擬儀器技 術(shù)為平臺(tái)的電能質(zhì)量參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ，系統(tǒng)能夠?qū)﹄妷?、電流?頻率、三相電壓不平衡度、電網(wǎng)諧波、電壓波動(dòng)和閃變等電力參數(shù)實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，并且具有實(shí)時(shí)的分析功能。雖然 20 世紀(jì) 70 年代世界經(jīng)歷了兩次石油危機(jī)，但世界石油消費(fèi)量卻沒有絲毫減少的趨勢(shì)。 隨著礦物燃料的日益枯竭和全球環(huán)境的日益惡化，很多國家都在認(rèn)真探索能源多樣化的途徑，積極開展新能源和可再生能源的研究開發(fā)工作。不久的將來可以見證，新能源與可再生能源時(shí)代將很快到來。隨著這種風(fēng)力機(jī)的誕生，風(fēng)能發(fā)電每度電的成本下降了約 50%。如今，在歐洲已批量安裝了 兆瓦級(jí)組， 兆瓦、 兆瓦和 5 兆瓦級(jí)組也已經(jīng)安裝運(yùn)行?？衫寐蕪脑瓉淼?50%提高到 98%，風(fēng)能利用系數(shù)超了 40%。據(jù)中國氣象科學(xué) 研究院對(duì)全國 900 多個(gè)氣象站測(cè)算，陸地風(fēng)能資源的理論儲(chǔ)量為 億 KW，可開發(fā)的風(fēng)能資源儲(chǔ)量為 億 KW，主要集中在北部地區(qū)，包括內(nèi)蒙古、甘肅、新疆、黑龍江、吉林、遼寧、青海、西藏，以及河北等省、區(qū)。 可以預(yù)見，在未來一些年內(nèi)，我國的風(fēng)力發(fā)電將繼續(xù)保持較高的增長趨勢(shì)， 另外，我國還將建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)，如上海東海大橋 10 萬千瓦風(fēng)電場(chǎng)，國家“十二五”規(guī)劃我國海上風(fēng)電裝機(jī)瞄準(zhǔn)千萬級(jí)， 2020 年海上風(fēng)電已進(jìn) 入 5 兆瓦時(shí)代。 風(fēng)力發(fā)電中的電能質(zhì)量基本問題 電能質(zhì)量的概念 電能質(zhì)量是指通過公用電網(wǎng)供給用戶端的交流電能的品質(zhì)。 IEC 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電能質(zhì)量的定義為：電能質(zhì)量是指供電裝置在正常工作情況下不中斷和不干擾用戶使用電力的物理特性。從總體上講，電能質(zhì)量指標(biāo)越上海海事大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 接近標(biāo)稱值表明電能質(zhì)量越好 。 風(fēng)電場(chǎng)與常規(guī)電源的最大區(qū)別在于其輸出功率的間歇性，間歇性波動(dòng)的風(fēng)電功率電場(chǎng)所接入系統(tǒng)經(jīng)常處于一種重新分配的過程，除了影響電壓外，也在很大程度上影響系統(tǒng)的頻率。 （ 2） 結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量問題的特點(diǎn)， 以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析各種檢測(cè)算法，選取合適的算