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基于虚拟仪器的电力参数及FACTS装置监测系统

作者：黄振华 Publish: 2007-11-13 Hits:-

【中文题名】

基于虚拟仪器的电力参数及FACTS装置监测系统

【英文题名】

Monitor System of Power Quality and FACTS Applications Based on Virtual Instrument

【学科专业】

电气工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-11-13

【中关键词】

电能质量,FACTSDFACTS技术,虚拟仪器,监测系统,,

【英关键词】

Power Quality,FACTS/DFACTS,Virtual Instrumentation,Monitor System,

【分类导航】

工业技术>电工技术>输配电工程、电力网及电力系统>电力系统的自动化>遥远测量与遥远控制>

【论文摘要】

电力电子技术的广泛应用和电力系统中大量非线性负荷的出现,致使电能质量不断恶化,电能质量问题受到越来越多的关注。对电能质量问题的研究集中在两个方面:一方面是在电力系统的特殊点处装设电能质量参数监测系统来监测电能质量的各种参数,另一方面是利用现有的技术条件,采用各种可行的技术措施抑制电能质量的恶化或进行负荷调整、电网改造来保证电能质量的正常,如FACTS和DFACTS技术;同时需要对应用于改造电能质量的装置和设备进行监测。本文以虚拟仪器开发平台LabVIEW为软件开发工具,首先针对LabVIEW中DAQ数据采集问题,采用循环缓存的解决方案;然后基于LabVIEW对电力参数进行分析为电力参数的监测提供实现方法。对电力参数的分析主要是电能质量中两个重要参数:谐波和无功进行分析。对于谐波分析方法,重点研究了FFT、短时FFT、小波变换等基于变换的方法,并在LabVIEW中实现基于这些变换方法的谐波分析平台,并比较各种变换方法的优缺点。研究了瞬时无功理论用于无功功率的计算,并在软件中加以实现。在对电力参数进行分析的基础上,本文设计开发了FACTS/DFACTS装置的监测系统。装置分别为用于消...

【论文题纲】

摘要	3-4
ABSTRACT	4-11
第1章引言	11-21
1.1 问题的提出	11-12
1.2 选题背景及意义	12-13
1.3 文献综述	13-19
1.3.1 电网电能质量	13-14
1.3.2 FACTS 和 DFACTS 技术	14-17
1.3.2.1 有源滤波器	15-16
1.3.2.2 静止无功补偿器（SVC）	16-17
1.3.3 状态监测	17-19
1.3.3.1 便携式监测结构形式	18
1.3.3.2 集中式监测结构形式	18
1.3.3.3 分布式监测结构形式	18
1.3.3.4 基于虚拟仪器的监测系统	18-19
1.4 研究方法	19
1.5 论文工作和结构安排	19-21
第2章虚拟仪器技术	21-36
2.1 虚拟仪器的特点	21-23
2.2 虚拟仪器的结构	23-28
2.2.1 虚拟仪器硬件结构	24-27
2.2.1.1 数据采集系统	24-26
2.2.1.2 GPIB 仪器控制系统	26
2.2.1.3 VXI 仪器控制系统	26-27
2.2.2 虚拟仪器软件结构	27-28
2.3 虚拟仪器的应用	28
2.4 开发平台 LabVIEW	28-32
2.4.1 LabVIEW 8.2 新特性	30-32
2.4.1.1 LabVIEW 8.2 项目管理	31
2.4.1.2 LabVIEW 8.2 信号处理和分析	31
2.4.1.3 分布式和实时系统	31
2.4.1.4 新仪器控制技术	31-32
2.4.1.5 与其它工具软件的接口	32
2.5 LabVIEW DAQ 问题解决	32-35
2.5.1 LabVIEW DAQ 数据采集	32-35
2.6 小结	35-36
第3章算法分析和实现	36-54
3.1 基于FOURIER变换的谐波分析	36-45
3.1.1 Fourier 变换	37-39
3.1.2 短时Fourier 变换	39-45
3.2 基于小波变换的谐波分析	45-53
3.2.1 小波变换	46-48
3.2.2 Mallat 算法	48-53
3.2.2.1 Daubechie54 小波滤波器	49
3.2.2.2 算法过程	49-50
3.2.2.3 算法结果	50-53
3.3 FOURIER 变换和小波变换对比	53
3.4 小结	53-54
第4章有源直流滤波器监测系统	54-78
4.1 有源直流滤波器系统结构	54-55
4.2 监测系统结构和功能	55-57
4.3 监测系统硬件实现	57-63
4.3.1 隔离变送	58-60
4.3.2 信号调理	60-63
4.3.3 信号采集	63
4.4 监测系统软件实现	63-70
4.4.1 启动模块	64-65
4.4.2 系统监测模块	65-66
4.4.3 数据记录模块	66-67
4.4.4 数据调用模块	67-68
4.4.5 系统设置模块	68-69
4.4.6 帮助模块	69
4.4.7 状态模块	69-70
4.5 监测系统运行结果	70-77
4.5.1 系统监测测试	70-73
4.5.2 分析功能测试	73-76
4.5.3 数据记录和调用测试	76-77
4.6 小结	77-78
第5章 SVC 监测系统	78-88
5.1 SVC 系统结构	78-79
5.2 监测系统要求	79
5.3 监测系统硬件实现	79-80
5.4 无功功率计算	80-86
5.4.1 根据无功功率定义计算	80-81
5.4.2 瞬时无功理论	81-83
5.4.3 SVC 无功功率监测	83-86
5.5 本章小结	86-88
结论	88-89
参考文献	89-91
致谢	91-92
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果	92

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.386282



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