【正文】
的電壓幅值然后由公式進(jìn)行計算得到。在三相四線制系統(tǒng)中采用如下算法實現(xiàn):此算法中通過計算出電壓的正序和負(fù)序分量,再取其比值來得到三相不平衡度。,而在三相四線制時不能由此來計算,因為有零序分量的存在,所以必須先算出電壓各自分量的值再做除法計算,求出百分比。 三相三線制計算部分程序框圖 三相四線制計算部分程序框圖 三相不平衡度測量前面板測量數(shù)據(jù)檢驗,將檢測到得數(shù)據(jù)結(jié)果和國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較可知道設(shè)計的準(zhǔn)確性測量數(shù)據(jù)如下表:次數(shù)電壓三相不平衡度A相B相C相1%2%3% 電壓波動和閃變的測量程序的設(shè)計在設(shè)計電壓波動和閃變的測量程序時,我們對于輸入信號的選擇是采用了LabVIEW中提供的模擬的電壓波動信號[23][24]。采樣頻率取400Hz。,其測量程序和前面板見下圖。在此程序中使用正弦波發(fā)生器來產(chǎn)生輸入波形和產(chǎn)生調(diào)幅波電壓波形。然后通過數(shù)學(xué)運算將兩者結(jié)合,將得到的波形數(shù)據(jù)進(jìn)行平方即可得到一系列混扎的疊加波形。那么這里我們選用了“Butterworth濾波器”模塊,使用6階的低通和1階的高通濾波構(gòu)成帶通濾波器。這里要注意的是,信號經(jīng)過平方之后產(chǎn)生了很大的直流分量,通過低通濾波之后的直流分量依然很大,如果此時直接再接高通濾波器的話,計算時間將會很長,所以我們先進(jìn)行一次平均濾波處理先處理掉大部分的直流分量,具體做法是對信號求平均值,然后把這個平均值減除就得到含有直流分量比較小的波形,最后再接到高通濾波器上。電壓波動值的算法依據(jù)公式:,式中 m 為調(diào)幅波峰值與額定電壓峰值之比。此模塊在波形生成的時候,設(shè)置的輸入為調(diào)幅波的幅值,而此幅值在第一次計算中就除以了基波幅值,也就是以相對幅值在程序中進(jìn)行運算,這個相對幅值就是我么現(xiàn)在需要的m。電壓波動和閃變模塊的程序框圖和前面板設(shè)計如圖49和圖410所示。圖49電壓波動測量程序框圖圖410電壓波動測量前面板閃變部分的測量程序的設(shè)計:(1)模擬燈的環(huán)節(jié)經(jīng)過平方后的電壓波動信號,經(jīng)過截止頻率為35Hz 的6階巴特沃斯低通濾波器。為了濾除直流分量并且減少高通濾波器的計算時間,我們在這里讓信號通過平均濾波法,先濾去大量直流分量,做法是對整個信號取平均值,然后再用信號減去這個均值。最后再通過一個高通濾波器,這個濾波器也是采用巴特沃斯濾波器,截止頻率為35HZ。(2)模擬人眼功能環(huán)節(jié)采用雙線性變換將S域的傳遞函數(shù)變換到Z域,那么IEC推薦的公式36就可以變化成43式(在本文中選擇直接型的IIR濾波器來實現(xiàn)),其中雙線性變化的結(jié)果可以使Z域和S域一一對應(yīng),操作簡單不混疊,下面是變換公式: (42)式中:T 為采樣周期。將變換后有: (43)=,=,=,=,=,=,=,=,=。(3)模擬人腦神經(jīng)功能環(huán)節(jié)人腦的記憶效應(yīng)在閃變的判斷中也是重要的因素之一,可以由具有積分功能的一階RC濾波器來實現(xiàn),傳遞函數(shù)為44,時間常數(shù)為300ms (44)再利用雙線性變換法有: (45)經(jīng)過上述環(huán)節(jié)輸出的即是S(t)的值。(4)閃變的統(tǒng)計分析根據(jù)式(213)可以求出短時間閃變值。對于周期性穩(wěn)定的電壓波動,在式(213)=P1=P3=P10=P50=S(t)所以有: (46)式中S(t)取穩(wěn)定平均值。:算例分析,輸入電壓信號: (47)式中 m 為調(diào)幅波幅值與額定電壓幅值之比;為基波角頻率;為調(diào)幅波角頻率;r(t)為直流分量和諧波分量。由于電壓波動d等于調(diào)幅波的峰值與谷值之差除以載波電壓有效值 U,即 (48)當(dāng)調(diào)幅波由兩個頻率的正弦波疊加時,例如頻率為12HZ、電壓波動為d=%的信號與頻率為8Hz、電壓波動為d=%的信號疊加時,有S(t)=+=,與理論值 S(t)=2 相差很小,這表明本文方法是可行的。5. 結(jié)論與展望 結(jié)論本文設(shè)計了一套完整的電能質(zhì)量檢測儀,首先介紹了電能質(zhì)量問題的現(xiàn)狀,以及在此現(xiàn)狀下對電能質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)測的必要性以及目前監(jiān)測手段的發(fā)展?fàn)顩r和不足,并且提出了使用基于LabVIEW來構(gòu)建虛擬儀器來解決當(dāng)前問題的想法;其次,對電能電能主要指標(biāo)進(jìn)行研究,找出了相應(yīng)的計算方法和國家標(biāo)準(zhǔn)。最后,設(shè)計了支撐虛擬儀器軟件運行的硬件部分,并利用LabVIEW編寫了對電能五項指標(biāo)進(jìn)行在線測量的軟件模塊,并且調(diào)試得到了正確的仿真結(jié)果,設(shè)置了在各種狀況下的測量結(jié)果(見附錄的仿真圖片)。本次設(shè)計還比較成功,從中也學(xué)到了不少的知識,對電能質(zhì)量的認(rèn)識有了很大提高,對LabVIEW的編程能力也大有提高。總之,通過這次畢業(yè)設(shè)計我受益匪淺。 存在問題與展望由于目前還沒有對閃變有一個明確的計算方法進(jìn)行測量和評估,所以準(zhǔn)確性還需要進(jìn)一步考證;在這里可以提出這么一種想法就是,通過多種不同的方法對同一條件下的閃變進(jìn)行測量,對比結(jié)果與理論值進(jìn)行對比,找出差距和問題所在,有重點的進(jìn)行突破性的研究,我相信最終一定能得到準(zhǔn)確的結(jié)果。再者,作為一個系統(tǒng)工程,電能質(zhì)量監(jiān)測涉及的學(xué)科眾多,需要做的工作還有很多。由于時間關(guān)系,對于某些知識點沒能夠進(jìn)行深入研究,例如網(wǎng)絡(luò)傳輸,暫態(tài)問題的分析等等,當(dāng)然系統(tǒng)也還需要進(jìn)一步的完善。純軟件的環(huán)境畢竟是理想情況,當(dāng)添加硬件之后可能會帶來更多的問題,所以這方面也需要進(jìn)一步的研究與開發(fā)。致 謝本論文是在余瑜老師的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷下完成的。值此論文完成之際,我首先要向?qū)煴磉_(dá)真摯的謝意,在我遇到疑難問題時,您及時給予指導(dǎo),讓我走出困惑。在此次畢業(yè)設(shè)計期間,余老師更給了我特別的指導(dǎo)和幫助,感謝您對我的培養(yǎng)、關(guān)懷和教導(dǎo)。余老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印響,使我終身受益。在四年的學(xué)習(xí)過程中,班主任趙老師一直在給與我們默默的幫助和支持,我能夠順利的完成這四年的學(xué)習(xí)和趙老師的幫助是分部開的。在論文撰寫期間,得到了眾專業(yè)同學(xué)的幫助和支持,在此向他們表示深深的謝意。在求學(xué)過程中,我的家人一直給予了極大的理解和支持,使我能夠?qū)P挠趯W(xué)習(xí),順利完成學(xué)業(yè),在此致以衷心的感謝!衷心地感謝各位專家、教授在百忙之中評閱我的學(xué)位論文和為我的學(xué)位論文進(jìn)行答辯!參考文獻(xiàn)[1]電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差 (GB/T_123252003)[2]趙展,基于LabVIEW電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計,2009年.[3]電能質(zhì)量_公用電網(wǎng)諧波 (GB/T_145491993).[4]何明峰,網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量監(jiān)測與分析系統(tǒng),2004年.[5]媱剛,基于LabVIEW的電能質(zhì)量監(jiān)測與分析系統(tǒng),2003年.[6]林海雪,現(xiàn)代電能質(zhì)量的基本問題,電網(wǎng)技術(shù),2002(10):512.[7]Dugam R C,Megranghan M F, Benry H power system quality. 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