基于 LabVIEW 电力参数检测的系统设计开题报告
2020-02-18 19:37:53
1. 研究目的与意义(文献综述)
1目的及意义
随着社会的不断发展,用户对电能质量的问题越来越关注。三相交流系统理想状态下电压(电流)幅值大小相等,相位相差120度。由于各种非线性设备、操作不当、外来干扰等原因,此理想状态并不存在而电力部门之所以不断提高电能质量,就是促使电能的稳定与经济效益最大化,反过来又使电能质量的标准不断完善。电能的使用与人们的生活息息相关,是无法替代的能源,是衡量国家实力的最主要标准之一。随着社会的不断发展,一方面,工业的迅猛发展带给人类无法想象的好处,但是工业的发展也促使负荷的不断增加,影响了电能质量,不断冲击着电网,对其造成了无法想象的破坏;另一方面,科技的进步,也促使着无数的精密仪器的诞生,然而为保证其使用的精确性,对电能质量的要求也越来越高,电能质量是否达到要求,是保证用户效益的最基本保障川。为了保证电能质量的安全性、经济性和稳定性,对其检测越来越重要。
谈及电能质量监测的意义,工业在如今的社会发展迅速,各种非线性负荷例如软启动器、无线电发射设备、电气化铁道、电机以及节能灯和开关电源等在电网中越来越广泛地被采用,电网中不断掺杂着由非线性负荷引起的谐波和间谐波,人们的ie常生产与生活、电力系统的正常运行以及用户的正常使用,都受到影响,引起的原因便是谐波含量的不断增加,进而造成公用电网中的波形发生畸变。间谐波会引起闪变,屏幕会发生闪烁,造成滤波器谐振与过负荷,干扰电力载波通信,电子仪器工作失常等,损害了电网中的电力设备,严重时无法安全运行,甚至造成人员伤亡同。由于电能质量原因造成的事故受到国际与国内上的特别关注,随着网络的不断发展,网络不仅仅走进人们的生活,还迈向了测控技术,提出了在线监测的理念,调用各个基站站点的数据,利用网络实现电能检测、分析与总体管理。国内的测量还处于定期与不定期测量之中,对各项电能指标的测量还并未长期监测,这对以后的发展很不利。随着系统的复杂程度越来越高,提前预警意义变得尤为重要。
2. 研究的基本内容与方案
3基于LabVIEW仿真的电力参数检测系统设计的方案选择
虚拟仪器具有强大的数据处理能力,并且具备多种仪器设备功能于一体,能够从分享用计算机所有资源,实现普通仪器所不能实现的功能。而且拥有良好的人机设计界面,简单易学,设备集成度高,灵活多变。用虚拟图标来表示实物仪器,用鼠标点击图标代表对实物仪器的实际操作,极大的节省了人力物力财力。传统--起的功能大多数都是通过硬件实现。这就决定它只能由仪器厂家来定义和制造,用户无法随意改变其结构和功能。而利用虚拟仪器开发和设计的系统,采用普通的PC机为主机,利用图形化可视软件LabVIEW为软件开发平台,来检测电力参数变化情况,期在控制领域有更广泛的应用,其有灵活性和可扩张性好、行价高、人机界面友好等优点
第一步探测采集
它是通过使用数据采集板测量电气或物理现象的过程,实际的获取是在生成器循环中完成的。数据采集流程如下图。
第二步分析
labview 提供的功率谱函数显示功率为每条频率线的平均平方振幅, 但不包含相位信息。由于功率谱丢失相位信息, 我们使用 fft 托盘函数来查看信号的频率和相位信息。fft 产生的相位信息是相对于时域信号开始的相位。我们可以通过使用一些称为交叉功率谱的高级 FFT函数来查看两个信号之间的相位差, 该函数产生两个信号的rms振幅的乘积和它们之间的相位差,, 我们转换为极性形式, 以获得大小和相位。利用上述分析方法, 计算了振幅、频率、总谐波失真、相位。
第三步用户界面的设计与展示
控制面板:labview 的框图则充当程序的大脑。包含上面描述的定义 vi 功能的图形源代码。labview 的前面板是可以查看不同控件 (如开关、旋钮、数字输入等) 和指示灯 (如 led、图形、数字输出等) 的窗口;它本质上是一个人机界面 (hmi)
开发的图形用户界面 (gui) 依赖于事件驱动的体系结构, 其中由用户引起的操作将生成一个由将为该特定事件执行代码的操作系统广播到正在运行的应用程序的系统事件。然后, 程序返回到等待下一个事件, 同时释放可用于执行其他处理任务的CPU资源。
指标面板:操作员监视它们并对其中指示为警告的任何异常做出反应,方法是停止电机或在手动模式下忽略警告,或将其设置为自动,以便立即执行操作。
3. 研究计划与安排
时间 | 工作内容 |
第1-3周(2.18-3.10) | 相关文献检索,完成外文翻译、开题报告,确定大致基本方案,熟悉掌握labview的基本功能与操作。 |
第4-5周(3.11-3.24) | 进一步针对性熟练掌握与本次毕设有关的labview的功能。完善方案与思路。 |
第5-6周(3.25-4.7) | 具体落实方案,进行labview的软件设计,进行采集,分析,呈现。使电力参数监测系统初具规模。 |
第7-8周(4.8-4.21) | 完善基于labview的电力参数的监测系统。 |
第9-10周(4.22-5.5) | 完善论文、准备答辩。 |
4. 参考文献(12篇以上)
[1]于labview多通道数据采集系统设计与调试 黄志强 机械制造与自动化 2019-02-20
[2]基于labview的多通道数据采集系统设计[j]. 孙春虎,方愿捷. 滁州学院学报.2016(05)
[3]基于labview采煤机多通道数据采集系统[j]. 韩磊,文国军,吴川,谢辉. 煤炭技术. 2015(09)