专利名称：基于虚拟仪器的电网谐波分析仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于虚拟仪器的电网谐波分析仪，属于电力系统电能质量检测类 装置，其中涉及到电网谐波含量、频率波动和负载功率等参数的监测。
背景技术：
近年来，随着全球工业化进程的不断加快，对地球的污染和破坏空前加剧。电力系 统也面临着污染，公用电网中的谐波电压和谐波电流就是对电网环境最严重的一种污染， 已成为影响电能质量的公害。理想的公用电网所提供的电压应该是单一而固定的频率以及 规定的电压幅值。谐波电压和谐波电流的出现，对于公用电网是一种污染。谐波使电能产 生、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化、使用寿命缩 短，甚至发生故障或烧毁机器。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量 放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，是电能计量出现 混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备产生严重干扰。因此，无论是从电力 系统保护和供电系统的安全经济运行，还是从保证设备安全运行来看，深入研究电力系统 谐波问题意义重大，能带来明显的社会经济效益。虚拟仪器的概念是1986年由美国国家仪器公司(Natinoal hstrmunet)首先提 出的。虚拟仪器是指通过应用程序将通用计算机与功能化�？橛布岷掀鹄矗没Э梢酝� 过友好的图形界面来操作这台计算机，就像在操作自己定义、自己设计的一台单个仪器一 样，从而完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、数据存储等。虚拟仪器的实质是利用计 算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果；利用 计算机强大的软件功能实现对信号数据的运算、分析和处理；利用工IO接口设备完成信号 的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。与传统仪器一样，虚拟仪器同样可以划分为数据采集、数据分析处理、显示结果三 大功能块，虚拟仪器以透明方式把计算机资源和仪器硬件的测控能力相结合，实现仪器的 功能运作。应用程序将可选硬件(如GPIB、VXI、PCI、USB等总线I/O设备)和可重复使用 源码库函数等软件结合起来实现模块间的通信，源码库函数为用户构造自己的虚拟仪器系 统提供了基本的软件�？�。当用户的测试要求变化时，可以方便地由用户自己来增减硬软 件�？椋蛑匦屡渲孟钟邢低骋月阆低车牟馐砸�。虚拟仪器与传统仪器的比较见下表1。
权利要求
1. 一种基于虚拟仪器的电网谐波分析仪，该分析仪包括硬件结构和软件结构两部分， 其特征在于(一)、谐波分析仪硬件结构分析仪主要包括电压、电流互感器、数据采集卡及工控机，电流、电压互感器及一信 号调理电路都封装在一数据采集箱内，箱内装有开关稳压电源，整个数据采集箱需要交流 220V供电；在数据采集箱前面板上有12个接口，分别为A，B，C三相电压电流接入口，经电 压、电流互感器及信号调理电路后，送往安装在工控机上的PCI数据采集卡；(二)、软件结构软件部分由数据采集�？榧吹缌啃藕挪杉？�、数据处理�？�、数据存储�？�、波形处 理�？榧床ㄐ蜗允灸？樽槌桑渲惺荽砟？橛钟善灯追治瞿？�、谐波分析�？楹凸β� 测量�？樽槌桑皇莶杉？槭莶杉？橥瓿杀徊馊嗟缪沟缌餍藕诺牟杉创邮笛榈缏坊竦� 的电压电流信号，然后通过LabVIEW与PCI采集卡之间的驱动程序完成数据采集过程；数据处理�？槭荽砟？榈亩圆杉玫降氖萁写恚治鋈嗟缪沟缌餍� 号的频谱、谐波参数和功率；本模块又由频谱分析�？�、谐波分析�？楹凸β什饬磕？樽� 成，其中谐波分析�？槭窍低成杓频暮诵模晃私行巢ǚ治觯谛巢ǚ治瞿？橹械饔昧� LabVIEff开发环境提供的FFT函数，其本质是对采集到的电流离散值进行FFT变换，最后可 输出各个频率处信号的强度，就是这里的谐波含量；数据存储�？槭荽娲⒛？橥瓿山髂？榉治龊蟮氖荽娲⒃谑菘庀低持校员� 操作人员查阅和进行统计分析；波形处理�？椴ㄐ未砟？橹饕瓿扇嗟缪沟缌餍藕挪ㄐ渭捌淦灯淄嫉氖凳毕� 示，也可人工调用数据库系统的波形数据，显示任意时间段的波形图像；如需要保存当前波 形，可点击用户界面上的“保存为JPG”按钮，将此时波形以JPG的格式保存在指定目录中。
全文摘要
本发明公开了一种基于虚拟仪器的电网谐波分析仪，该分析仪包括硬件结构和软件结构两部分，(一)硬件结构分析仪由电压、电流互感器、采集卡及工控机等部分组成，电流、电压互感器及信号调理电路都封装在一数据采集箱内，箱内装有开关稳压电源，整个数据采集箱需要交流220V供电；在数据采集箱前面板上有12个接口，分别为A，B，C三相电压电流接入口，经电压、电流互感器及信号调理电路后，送往安装在工控机上的PCI数据采集卡；(二)软件结构本发明的软件部分由数据采集�？榧吹缌啃藕挪杉？�、数据处理�？�、数据存储�？�、波形处理�？榧床ㄐ蜗允灸？樽槌桑渲惺荽砟？橛钟善灯追治瞿？�、谐波分析�？楹凸β什饬磕？樽槌�。
文档编号G01R23/16GK102087314SQ20111000266
公开日2011年6月8日 申请日期2011年1月7日 优先权日2011年1月7日
发明者刘冠辉, 左廷涛, 杨树权, 田立岩, 盛天宇, 胡晓光 申请人:东北电网有限公司锦州超高压局, 北京航空航天大学
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