將虛擬儀器技術應用于電力
治理諧波的先決條件是在電網中方便、實時和準確地對電網諧波含量進行測量,如果使用傳統儀器需要多臺儀器分別測試各項參數,測試精度與穩定性不能保證,測試成本高、效率低。為此,結合虛擬儀器技術的特點提出了一種基于LabVIEW數字信號處理模塊的手持式電力諧波分析儀開發方案。一個全功能的DSP算法和系統的設計、實現與分析的工具,與LabVIEW集成功能強大。加窗和快速傅立葉變換等算法運算。通過充分利用模塊的交互性、易用性和集成資源以及DSP芯片強大的數據處理能力,研究開發具有數據采集、實時分析、結果顯示、數據保存及與其他設備通信等功能的諧波分析儀,達到縮短開發周期、降低開發難度、減小儀器體積、提高儀器性能、方便功能擴展等目的。儀器軟件采用了模塊化結構設計,不僅為開發帶來方便,也為日后儀器調試和升級帶來方便。準同步采樣模塊依據經典的準同步采樣算法編程,其他主要軟件模塊則都可直接調用虛擬儀器開發工具提供的一個或一組函數,如數字濾波模塊可直接調用提供的濾波器函數,設置好相關參數即可。
虛擬儀器技術給測量系統的開發與集成帶來了極大的益處,適用于諧波測量等高要求的工程測量。熱分析通過提供大量系統信息在絕緣狀態評估中起了重要的作用,紅外(IR)傳感器的不接觸測量特性使它成為探測溫度分布的合適傳感器。通過使用它,配電系統上的過熱點能被發現和分析。聲學感測已成功的應用于開關設備和變壓器等監測中,因為它沒有電氣干擾、非常容易應用、不需斷電操作等。然而,將聲學感測應用于電纜監測中非常少,主要原因是聲音信號在傳播期間被削弱,不能像電磁脈沖沿電纜長度方向的傳播那樣有效,一旦傳感器離故障點較遠,將不能獲取聲波。這時,包括聲學、電流和電壓]、電磁、時域和頻域反射以及光學感測等寬廣范圍的部分放電(PD)測量技術將成為更多時候的首選。虛擬儀器技術的廣泛應用起源于各行業的測量和測試系統,無論是對電氣量,還是對非電氣量都可進行測量],可采用通用的硬件對不同的設備或系統進行監測,可通過自動化系統的接口集中式監測電力系統的運行參數,也可通過網絡接口擴展為分布式的監測系統。具有用戶交互界面智能化、使用方便快捷和擴展性強等特點。
結束語在虛擬儀器中軟件是儀器的核心,通過虛擬儀器在電力系統實驗、測試、監測等多方面的應用實例,可發現虛擬儀器在提高儀器系統的性能和智能化、自動化水平的同時還具有界面友好、操作方便、擴展性好等傳統儀器無法比擬的優點。此外,虛擬儀器技術的發展空間巨大,如隨著圖像處理技術和電力系統局域網的發展,將圖像也作為監測內容之一,可克服單純依靠數學算法推算造成的偏差,實現系統的遠程綜合監控,是電力系統今后一段時間的發展方向。
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