一種基于pxi的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)，該測(cè)試系統(tǒng)包括：電壓、電流互感器，用于接收輸入的電能質(zhì)量信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路，接收來(lái)自電壓、電流互感器的信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行降壓、濾波、隔直和放大處理；數(shù)據(jù)采集單元，與所述信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行連接，實(shí)時(shí)讀取信號(hào)中的電壓信號(hào)和電流信號(hào)。本發(fā)明這種測(cè)試系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、全天侯、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠動(dòng)態(tài)跟蹤電網(wǎng)電能質(zhì)量變化情況，依據(jù)電能質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析判斷電網(wǎng)電能質(zhì)量和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行狀況。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)，特別是涉及一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線 測(cè)試系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)電能質(zhì)量測(cè)試儀以MPU和MCU為核心，功能相對(duì)單一，信號(hào)處理和數(shù)據(jù)分析能 力較弱，比較適宜于電能質(zhì)量的定時(shí)巡檢和專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)，著眼于電能質(zhì)量的被動(dòng)測(cè)試，不具有 全方位、網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)程主動(dòng)展現(xiàn)電能質(zhì)量問(wèn)題全貌的能力，過(guò)程繁雜而間接。因此，需要一種 新型的電能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試 系統(tǒng)。
[0004] 本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)： 一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)，該測(cè)試系統(tǒng)包括： 電壓、電流互感器，用于接收輸入的電能質(zhì)量信號(hào)； 信號(hào)調(diào)理電路，接收來(lái)自電壓、電流互感器的信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行降壓、濾波、隔直和 放大處理； 數(shù)據(jù)采集單元，與所述信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行連接，實(shí)時(shí)讀取信號(hào)中的電壓信號(hào)和電流信 號(hào)。
[0005] 進(jìn)一步，所述信號(hào)調(diào)理電路包括： 濾波器電路，包括電壓信號(hào)濾波電路和電流信號(hào)濾波電路，用于對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行濾 波處理； 隔直電路，用于去除信號(hào)中的直流信號(hào)，使得輸出的交流信號(hào)相位沒(méi)有偏移且幅值不 改變； 放大電路，用于對(duì)隔直電路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大。
[0006] 進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集單元包括： 電壓、電流波形監(jiān)測(cè)與顯示模塊，根據(jù)采集的電壓和電流信號(hào)，對(duì)三相電壓/電流信號(hào) 進(jìn)行圖形顯示及同步在線監(jiān)測(cè)； 電網(wǎng)狀態(tài)基礎(chǔ)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)時(shí)讀取電壓/電流信號(hào)，判斷電網(wǎng)的工作狀態(tài)，并給出 報(bào)警信號(hào)； 三相不平衡監(jiān)測(cè)與計(jì)算模塊，通過(guò)對(duì)采集信號(hào)的電壓電流幅度、相位、頻率進(jìn)行三相不 平衡度計(jì)算，判斷是否滿(mǎn)足電能質(zhì)量的要求； 電壓有效值與偏差計(jì)算模塊，根據(jù)采集的電壓/電流信號(hào)，確定各相電壓電流的幅值； 電壓波動(dòng)與閃變模塊，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)到的波形信號(hào)進(jìn)行采樣，找出最大電壓幅值與最小 電壓幅值之差，確定電壓波動(dòng)率 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 本發(fā)明是一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)，解決了網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線 測(cè)試與分析和運(yùn)行工況跟蹤記錄問(wèn)題。
[0007] 能夠?qū)崿F(xiàn)了對(duì)三相電流波形、電壓波動(dòng)與閃變、電壓諧波等電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 和遠(yuǎn)程控制。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1 :電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)終端結(jié)構(gòu)圖； 圖2 :網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖； 圖3 :網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖； 圖4 :網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)功能圖； 圖5 :遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體流程圖； 圖6:電壓信號(hào)濾波； 圖7 :電流信號(hào)濾波電路； 圖8 :放大電路； 圖9 :信號(hào)采集部分程序框圖； 圖10:電壓波動(dòng)計(jì)算子程序； 圖11 :閃變計(jì)算子程序框圖； 圖12 :三相基波監(jiān)測(cè)程序框圖； 圖13 :數(shù)據(jù)保存程序圖； 圖14:電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)流程。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】： 本發(fā)明以虛擬儀器技術(shù)為基礎(chǔ)，提供了一種電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了電能質(zhì)量狀態(tài) 的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、全天侯、在線監(jiān)測(cè)的方法，包括在線監(jiān)測(cè)，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控，運(yùn)行工況跟蹤記 錄等等。
[0010] 如圖1-5所示，本發(fā)明是由硬件和軟件組成的多層控制結(jié)構(gòu)，包括硬件設(shè)備層，1/ 0驅(qū)動(dòng)層，應(yīng)用軟件層。
[0011] 硬件包括PT/CT (電壓/電流互感器)、信號(hào)調(diào)理電路、PXI數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、服務(wù)器 及計(jì)算機(jī)構(gòu)成。硬件負(fù)責(zé)信號(hào)獲取，數(shù)據(jù)采集。通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡及數(shù)據(jù)線進(jìn)行信息傳輸，控 制采集卡對(duì)接入信號(hào)進(jìn)行多通道實(shí)時(shí)同步采集。
[0012] 驅(qū)動(dòng)層通過(guò)儀器驅(qū)動(dòng)程序DLL和PCI控制卡驅(qū)動(dòng)。
[0013] 應(yīng)用軟件層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和測(cè)試結(jié)果顯示，采用圖形化編程語(yǔ)言LabVIEW編寫(xiě)， 包含了本領(lǐng)域測(cè)試所需要的信息，實(shí)現(xiàn)了系列測(cè)試與分析功能。
[0014] 利用MyEclipse平臺(tái)和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)、tomcat服務(wù)器、JDK設(shè)計(jì)網(wǎng)站登陸界面；利 用Labview軟件的Web發(fā)布功能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，并將兩者進(jìn)行整合，最終實(shí)現(xiàn)在登錄網(wǎng)站后 可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)電能質(zhì)量。使用JAVA語(yǔ)言編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)登錄界面的注冊(cè)、登錄、轉(zhuǎn)接LabVIEW 遠(yuǎn)程界面等程序；使用MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)用戶(hù)信息儲(chǔ)存；使客戶(hù)端計(jì)算機(jī)可以通過(guò)服 務(wù)器監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0015] 互感器配置電路 選用閉環(huán)霍爾電流互感器CHB-25NP和閉環(huán)霍爾電壓互感器CHV-50P/*A?；ジ衅骶哂?磁補(bǔ)償功能和較短的反應(yīng)時(shí)間、較寬的頻率范圍，很好地實(shí)現(xiàn)隔離作用，方便互感器輸出側(cè) 低壓信號(hào)直接處理并送數(shù)據(jù)采集卡。
[0016] 信號(hào)調(diào)理電路 信號(hào)調(diào)理電路對(duì)電壓電流信號(hào)進(jìn)行降壓、濾波、隔直以及放大處理，達(dá)到PXI數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)允許電壓范圍內(nèi)，六路信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)理后由PXIe-8115連接器輸送至信號(hào)采集卡。信號(hào) 調(diào)理電路包括調(diào)理電路供電電源、電壓信號(hào)濾波器、電流信號(hào)濾波器、隔直電路、放大電路 等。
[0017] (1)濾波器，如圖6-7所示，由于電壓信號(hào)的幅值為3V~4V左右，而使用的數(shù)據(jù)采集 卡的量程在10V以?xún)?nèi)，根據(jù)準(zhǔn)確測(cè)試的實(shí)驗(yàn)前提，應(yīng)該保證采集卡所采集的信號(hào)電壓在允 許范圍內(nèi)盡可能大。為了滿(mǎn)足在通帶內(nèi)得到較為平坦的頻率響應(yīng)特性的要求，采用簡(jiǎn)單的 二階壓控電壓源型巴特沃斯低通濾波器。二階壓控電壓源低通濾波電路由兩個(gè)RC環(huán)節(jié)和 同相比例放大電路構(gòu)成。
[0018] (2)隔直電路 在實(shí)際的電網(wǎng)輸出信號(hào)中，一般會(huì)存在一定的直流成分，因此信號(hào)調(diào)理電路中應(yīng)包括 去直流電路。
[0019] 由于電流互感器自身的工作原理，輸出端信號(hào)不僅包含交流信號(hào)，還包含了部分 幅值與交流信號(hào)幅值接近的直流信號(hào)。由于信號(hào)中混雜了直流信號(hào)，致使輸出端直接輸出 的電流信號(hào)發(fā)生較大程度的偏移，而原始的輸入信號(hào)中并非僅為交流信號(hào)，因此需要選用 一個(gè)簡(jiǎn)單合理、適用性強(qiáng)的去除直流偏移量的電路，此電路在去除直流偏移量的同時(shí)不改 變交流信號(hào)的相位，最大限度保留原始信息。電路原理如 信號(hào)經(jīng)過(guò)有源低通濾波器濾除交流信號(hào)，剩下直流信號(hào)，再使用減法器將原信號(hào)減 去直流信號(hào)，達(dá)到去除直流偏移量的目的。一階有源濾波器是由一個(gè)一階無(wú)源低通濾波 器和一個(gè)電壓跟隨器構(gòu)成?？紤]到原信號(hào)基波頻率為50Hz，盡量減小一階無(wú)源低通濾波 器的上限頻率，才能在做減法的過(guò)程中保證50Hz工頻信號(hào)的完整，防止失真，這里選取 ^ = 7.5K1，Cl=10uf，經(jīng)計(jì)算，一階無(wú)源低通濾波器的上限頻率，運(yùn)算放大器選用0P07。直 流偏移去 輸入輸出交流信號(hào)波形完全重合，交流信號(hào)的相位沒(méi)有發(fā)生偏移且幅值也沒(méi)有發(fā)生改 變，達(dá)到預(yù)期效果。
[0020] (3)放大電路，如圖8所示，經(jīng)過(guò)隔直電路之后的交流電流信號(hào)比較小，需要將其 放大，以便輸入PXI供數(shù)據(jù)采集。放大電路選用兩片雙運(yùn)算集成放大器LF353芯片，用兩級(jí) 級(jí)聯(lián)方式連接，將第一級(jí)輸出直接接入第二級(jí)輸入，實(shí)現(xiàn)3(Γ86. 7放大倍數(shù)可調(diào)。
[0021] ΡΧΙ數(shù)據(jù)采集單元 ΡΧΙ平臺(tái)是采集單元的核心，選用ΡΧΙ-4472數(shù)據(jù)采集卡，具有8路同步采樣模擬輸入通 道，45kHz無(wú)混疊帶寬，24位A/D轉(zhuǎn)換分辨率，ΡΧΙ總線方式傳輸，輸入電壓信號(hào)范圍± 10V， 各通道最高采樣速率達(dá)到250 kS/s，各通道間隔離，每通道具有可編程增益和低通濾波選 項(xiàng)，通過(guò)PXI Express實(shí)現(xiàn)多設(shè)備觸發(fā)和同步，使用NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)軟件實(shí)現(xiàn)與主控機(jī)通信。
[0022] 數(shù)據(jù)采集程序 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件初始部分即是采集卡采集部分，采集到的信息作為后部分軟件處理的輸 出信息。對(duì)LabVIEW而言，可使用兩類(lèi)模入函數(shù)將采集卡采集到的信息傳入PC中，分別是 傳統(tǒng)NI-DAQ和新版本NI-DAQmx。采用的是NI-DAQmx，相比前者而言，新版本NI-DAQmx的 優(yōu)點(diǎn)是增加了設(shè)置通道的DAQ助手和擴(kuò)展了在LabVIEW中使用設(shè)備的測(cè)量任務(wù)。在程序中 加入DAQ助手，采集卡將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)DAQ助手送入程序軟件中進(jìn)行處理，得到一個(gè)6 列的二維數(shù)組，使用Index array函數(shù)對(duì)數(shù)組按照順序?qū)?、1、2、3、4、5列進(jìn)行諸列抽取，取 出的數(shù)據(jù)即是采集卡各通道所采集的數(shù)據(jù)，將它們組成6個(gè)一維數(shù)組。
[0023] 當(dāng)需要利用LabVIEW程序分析處理PC機(jī)外部輸入的信號(hào)時(shí)，在函數(shù)選板中會(huì)出現(xiàn) DAQ助手模塊。如圖9所示，程序中首先設(shè)置并選擇DAQmx任務(wù)名，通過(guò)DAQ助手可以建立 電壓采集任務(wù)，選擇該任務(wù)即完成數(shù)據(jù)的讀入。
[0024] DAQ將數(shù)據(jù)采集讀取出來(lái)后，該數(shù)據(jù)就是實(shí)時(shí)電壓/電流信號(hào)。該數(shù)組再通過(guò) LabVIEW中的索引數(shù)組模塊，將電壓和電流信號(hào)分開(kāi)。至此，電網(wǎng)中的電壓電流信號(hào)就這樣 被采集并輸入到了 LabVIEW程序中，然后就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理了。
[0025] 電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊客戶(hù)端軟件 電壓、電流波形監(jiān)測(cè)與顯示模塊 DAQ將數(shù)據(jù)采集讀取出來(lái)后，輸出一個(gè)6維數(shù)組數(shù)據(jù)，即為實(shí)時(shí)電壓電流信號(hào)。通過(guò) LabVIEW中的索引數(shù)組模塊，將電壓和電流信號(hào)分開(kāi)，0-2對(duì)應(yīng)輸出的是A、B、C三相電壓信 號(hào)，3-5對(duì)應(yīng)輸出的是A、B、C三相電流信號(hào)。對(duì)所采集的三相電壓/電流信號(hào)進(jìn)行兩部分 處理，第一部分通過(guò)波形創(chuàng)建、幅值和電平測(cè)量函數(shù)，得到對(duì)應(yīng)的幅值與有效值；第二部分 進(jìn)行兩次for循環(huán)，取N次數(shù)據(jù)和除以N的方法，求出對(duì)應(yīng)的平均值，將平均值與標(biāo)準(zhǔn)值復(fù) 合運(yùn)算，求出電壓偏差。以A相為例，通過(guò)兩部分可以求得A相的電壓電流有效值U、I與平 均值，即可通過(guò)編程計(jì)算得到有功功率P、視在功率S、無(wú)功功率Q和功率因數(shù)cos Φ等其他 一系列實(shí)驗(yàn)需要電網(wǎng)參數(shù)。
[0026] 由于采樣周期已知，采樣起始時(shí)間人為設(shè)置為0時(shí)刻，采集卡可以為PC機(jī)送入三 相電壓/電流實(shí)時(shí)采集，應(yīng)用這些條件以及LabVIEW中自帶的函數(shù)，來(lái)進(jìn)行三相波形信號(hào) 的顯示。程序中利用Build waveform函數(shù)產(chǎn)生信號(hào)波形簇，后接波形圖表功能，顯示對(duì)應(yīng) 波形，實(shí)現(xiàn)信號(hào)波形的恢復(fù)。最后利用LabVIEW自帶的提取單頻信息函數(shù)、幅值和電平函數(shù) 來(lái)顯示所采信號(hào)的頻率、幅值和相位。該模塊實(shí)現(xiàn)了三相電壓、電流波形的實(shí)時(shí)同步在線監(jiān) 測(cè)。
[0027] 電網(wǎng)狀態(tài)基礎(chǔ)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊 該模塊通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)讀取信號(hào)的基本參數(shù)按照計(jì)算公式編寫(xiě)相應(yīng)程序，對(duì)結(jié)果與國(guó)標(biāo)進(jìn) 行比較，判斷電網(wǎng)的工作狀態(tài)，超過(guò)國(guó)標(biāo)要求即報(bào)警。可以測(cè)量以下參數(shù)：電壓/電流最大 值、電壓/電流有效值、電壓/電流實(shí)時(shí)相位、電壓偏差、頻率偏差以及有功功率、無(wú)功功率 和功率因數(shù)等。
[0028] 三相不平衡度監(jiān)測(cè)與計(jì)算模塊 針對(duì)不含零序分量的三相系統(tǒng)，采用以下國(guó)際電工委員會(huì)推薦的算法求出三相電壓的 不平衡度。該模塊的任務(wù)是通過(guò)電壓電流幅度、相位、頻率進(jìn)行三相電壓不平衡度計(jì)算，并 將計(jì)算結(jié)果與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)比較，判斷是否滿(mǎn)足電能質(zhì)量要求。三相電壓不平衡度的計(jì)算針對(duì) 基波信號(hào)，在頻域內(nèi)進(jìn)行抗混疊濾波濾除1. 8KHZ以上的諧波，然后進(jìn)行數(shù)字低通濾波，采 用巴特沃斯型低通數(shù)字濾波器，截止頻率定為100Hz，盡可能只留下50Hz工頻信號(hào)。接下來(lái) 對(duì)工頻信號(hào)進(jìn)行幅值、相位測(cè)量，重新構(gòu)造三相電壓向量，根據(jù)三相不平衡度計(jì)算公式編寫(xiě) 計(jì)算子程序，從而得到三相電壓不平衡度。針對(duì)不含零序分量的三相系統(tǒng)，三相不平衡度計(jì) 算采用國(guó)際電工委員會(huì)推薦的三相電量法。
[0029] 電壓有效值與偏差計(jì)算模塊 電壓有效值和電壓偏差測(cè)量子程序。其中有效值計(jì)算子程序是結(jié)合電壓有效值定義 式，用LabVIEW軟件相應(yīng)的數(shù)學(xué)編寫(xiě)而成。電流有效值和偏差的測(cè)量其原理及子程序與電 壓一樣。
[0030] 根據(jù)采集進(jìn)來(lái)的電壓電流信號(hào)，利用LabVIEW中的幅值和電平測(cè)量模塊可以準(zhǔn)確 的得到各相電壓電流的幅值，然后利用有效值計(jì)算，進(jìn)一步對(duì)幅值進(jìn)行運(yùn)算得到各相電壓 電流的有效值。
[0031] ( 5 )電壓波動(dòng)與閃變模塊 如圖10-11所示，根據(jù)電壓波動(dòng)的定義，在所監(jiān)測(cè)到的波形信號(hào)中進(jìn)行采樣，通過(guò)找到 最大電壓幅值與最小電壓幅值之差，計(jì)算出電壓波動(dòng)率。
[0032] 遠(yuǎn)程監(jiān)控 (1) Remote Panels發(fā)布技術(shù)，本發(fā)明米用LabVIEW Remote Panels技術(shù)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程 監(jiān)測(cè)。LabVIEW Web Server集成了 Remote Panels技術(shù)，將LabVIEW應(yīng)用程序作為一種 ActiveX控件嵌入到網(wǎng)頁(yè)中進(jìn)行發(fā)布。在客戶(hù)端中輸入正確的網(wǎng)址即可進(jìn)入遠(yuǎn)程監(jiān)控界面， 進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。
[0033] (2) Web服務(wù)器設(shè)置，Web瀏覽器訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置，程序訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置和程序發(fā)布。
[0034] (3)客戶(hù)端設(shè)置，客戶(hù)端安裝LabVIEW Run-Time Engine，在IE瀏覽器輸入服務(wù)器 發(fā)布的網(wǎng)頁(yè)地址對(duì)發(fā)布的程序進(jìn)行與訪問(wèn)權(quán)限相應(yīng)的操作。在查看程序過(guò)程中可以申請(qǐng)控 制權(quán)，得到控制權(quán)后可以控制程序運(yùn)行。
[0035] (4)客戶(hù)端測(cè)試，客戶(hù)端登錄界面具有身份驗(yàn)證和用戶(hù)資料管理功能，通過(guò)用戶(hù)名 和密碼進(jìn)行驗(yàn)證，禁止非法用戶(hù)訪問(wèn)系統(tǒng)。用戶(hù)資料管理包括新用戶(hù)的注冊(cè)、注銷(xiāo)、密碼修 改等。
[0036] 本發(fā)明是一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)，解決了網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量 在線測(cè)試與分析和運(yùn)行工況跟蹤記錄問(wèn)題。
[0037] 如圖12所示，實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相電流波形、電壓波動(dòng)與閃變、電壓諧波等電能質(zhì)量的 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制。如圖13-14及表1所示，系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的監(jiān)測(cè)與顯示數(shù)據(jù)共有四類(lèi)：實(shí) 時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括電壓/電流波形(單相、三相)、供電頻率、電壓偏差、正序電壓/電流、負(fù)序 電壓/電流、有功功率、功率因數(shù)、電網(wǎng)諧波電壓/電流幅值、相位等；實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)，包括三 相電壓/電流偏差百分比、供電頻率偏差百分比、各次諧波含有率，諧波電壓畸變率、總諧 波畸變率等；超標(biāo)報(bào)警，包括電壓、電流頻率偏差超標(biāo)報(bào)警、三相電壓不平衡度報(bào)警、總諧波 失真報(bào)警等；實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)，包括穩(wěn)態(tài)信號(hào)波形相位圖、基本參數(shù)統(tǒng)計(jì)圖、信號(hào)序分量矢量 圖等。
[0038] 表1電能質(zhì)量系統(tǒng)功能表

【權(quán)利要求】
1. 一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，該測(cè)試系統(tǒng)包括： 電壓、電流互感器，用于接收輸入的電能質(zhì)量信號(hào)； 信號(hào)調(diào)理電路，接收來(lái)自電壓、電流互感器的信號(hào)，并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行降壓、濾波、隔直和 放大處理； 數(shù)據(jù)采集單元，與所述信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行連接，實(shí)時(shí)讀取信號(hào)中的電壓信號(hào)和電流信 號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述信 號(hào)調(diào)理電路包括： 濾波器電路，包括電壓信號(hào)濾波電路和電流信號(hào)濾波電路，用于對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行濾 波處理； 隔直電路，用于去除信號(hào)中的直流信號(hào)，使得輸出的交流信號(hào)相位沒(méi)有偏移且幅值不 改變； 放大電路，用于對(duì)隔直電路輸出的信號(hào)進(jìn)行放大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1 一種基于PXI的網(wǎng)絡(luò)化電能質(zhì)量在線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù) 據(jù)采集單元包括： 電壓、電流波形監(jiān)測(cè)與顯示模塊，根據(jù)采集的電壓和電流信號(hào)，對(duì)三相電壓/電流信號(hào) 進(jìn)行圖形顯示及同步在線監(jiān)測(cè)； 電網(wǎng)狀態(tài)基礎(chǔ)參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)時(shí)讀取電壓/電流信號(hào)，判斷電網(wǎng)的工作狀態(tài)，并給出 報(bào)警信號(hào)； 三相不平衡監(jiān)測(cè)與計(jì)算模塊，通過(guò)對(duì)采集信號(hào)的電壓電流幅度、相位、頻率進(jìn)行三相不 平衡度計(jì)算，判斷是否滿(mǎn)足電能質(zhì)量的要求； 電壓有效值與偏差計(jì)算模塊，根據(jù)采集的電壓/電流信號(hào)，確定各相電壓電流的幅值； 電壓波動(dòng)與閃變模塊，通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)到的波形信號(hào)進(jìn)行采樣，找出最大電壓幅值與最小 電壓幅值之差，確定電壓波動(dòng)率。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK104122476SQ201410389087
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】劉曉麗, 孫濤, 路杰, 劉耀根, 李波濤, 袁碩, 馬杰, 林雄武, 胡晶霞, 張秉仁 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司張家口供電公司