CN205539219U - 一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统，属于电气应用领域。本实用新型包括数据采集模块、互感器与信号调整模块、有源滤波模块以及虚拟仪器模块；所述的数据采集模块对三相电压信号和三相电流信号进行采集，然后传递给后续的互感器与信号调整模块；所述的互感器与信号调整模块将大电压、大电流信号转换为小电流信号，然后由电阻将小电流信号转换为单片机可接收的电压信号，完成对电压信号的识别与采集；所述的有源滤波模块采用有源低通滤波器，选用合适的采样频率，滤掉高于信号最高频率的各次谐波；所述的虚拟仪器模块对经过处理后得到的数字信号进行数据分析，实现对三相有功功率、频率、不平衡度以及谐波的测量。该电能质量监测系统可以实现对反映电能质量多项指标的实时检测，操作简单，周期短，可扩展性强。
Description
技术领域
本实用新型属于电学应用技术领域，具体涉及一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统。
背景技术
电能质量问题得到了世界范围内的普遍关注，主要是基于两方面的原因：采用的现代化用电设备正成为电能质量问题的主要来源，如整流和逆变装置以及变频调速装置等电力电子设备的大量应用，这些具有非线性、谐波丰富、冲击性和不平衡特征的负荷会影响到供电电网，给电能质量提出了新的问题；另一方面，用户对供电可靠性的要求越来越高，众多精密电子和电力电子装置对供电质量的敏感程度越来越高，这些设备对来自系统的干扰比机电设备更为敏感，对电能质量的要求也更高，一旦出现电能质量问题，可能带来的巨大的经济损失。
电力系统电能质量的实时监测表现得尤为重要，通过高度智能化的监控单元的实时监测，不仅能够使我们掌握全网的电能质量状况，了解系统中电能质量干扰源的分布规律，发现干扰源的动态分布特性，研究各种电能质量现象在电网中的传播机理，同时能够使我们取得大量的、真实的、不同运行工况下的现场数据，从而为电能质量问题的分析、治理提供不可缺少的数据支持。因此，研究基于虚拟仪器的电能质量监测系统有着重要的意义。
实用新型内容
为了解决电力系统中电能质量的实时监测问题，本实用新型提供一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统，可以实现对电能质量指标的实时在线监测，响应快速，安装方便，经济适用。
为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：
本实用新型提供一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统，所述系统包括数据采集模块、互感器与信号调整模块、有源滤波模块以及虚拟仪器模块；所述的数据采集模块对三相电压信号及三相电流信号进行采集，和后续的互感器与信号调整模块连接，所述的互感器与信号调整模块接收数据采集模块输出的电信号并进行处理，再与有源滤波模块连接，所述的有源滤波模块对信号进行滤波处理，与虚拟仪器模块连接，所述的虚拟仪器模块为最终的接收端，与有源滤波模块连接。
所述数据采集模块由传感器电路及采集卡构成。
所述传感器电路采用一组绕制在非磁性铁芯上的导体线圈，二次侧接有负载电阻，将电压、电流信号采集下来。
所述采集卡采用DSP芯片，对信号采集所需的触发信号进行控制。
所述互感器与信号调整模块将大电压、大电流信号转换为小电流信号，然后由电阻将小电流信号转换为单片机可接收的电压信号，完成对电压信号的识别与采集。
所述有源滤波模块选用合适的采样频率，滤掉高于信号最高频率的各次谐波，方便信号进行FFT变换，防止出现频谱混叠和信号失真。
所述虚拟仪器模块包括模数转换电路、单片机芯片以及Labview开发平台，对得到的数字信号进行数据分析，实现对三相有功功率、频率、不平衡度以及谐波的测量。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型可以实现对反映电能质量多项指标的实时检测，操作简单，周期短，可扩展性强。
附图说明
图1是所述基于虚拟仪器的电能质量监测系统的结构原理图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种基于虚拟仪器的电能质量检测系统。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
如图1，本实用新型提供一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统，所述系统包括数据采集模块、互感器与信号调整模块、有源滤波模块以及虚拟仪器模块；所述的数据采集模块对三相电压信号和三相电流信号进行采集，然后传递给后续的互感器与信号调整模块；所述的互感器与信号调整模块将大电压、大电流信号转换为小电流信号，然后由电阻将小电流信号转换为单片机可接收的电压信号，完成对电压信号的识别与采集；所述的有源滤波模块采用有源低通滤波器，选用合适的采样频率，滤掉高于信号最高频率的各次谐波；所述的虚拟仪器模块对经过处理后得到的信号运用对称分量法进行求解，实现对三相有功功率、频率、不平衡度以及谐波的测量。
Claims (6)
1.一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统，其特征在于：所述系统包括数据采集模块、互感器与信号调整模块、有源滤波模块以及虚拟仪器模块；所述的数据采集模块对三相电压信号及三相电流信号进行采集，和后续的互感器与信号调整模块连接，所述的互感器与信号调整模块接收数据采集模块输出的电信号并进行处理，再与有源滤波模块连接，所述的有源滤波模块对信号进行滤波处理，与虚拟仪器模块连接，所述的虚拟仪器模块为最终的接收端，与有源滤波模块连接。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的电能质量监测系统，其特征在于：所述数据采集模块由传感器电路及采集卡构成；
所述传感器电路采用一组绕制在非磁性铁芯上的导体线圈，二次侧接有负载电阻，将电压、电流信号采集下来；
所述采集卡采用DSP芯片，对信号采集所需的触发信号进行控制。
3.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的电能质量监测系统，其特征在于：所述互感器与信号调整模块将大电压、大电流信号转换为小电流信号，然后由电阻将小电流信号转换为单片机可接收的电压信号，完成对电压信号的识别与采集。
4.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的电能质量监测系统，其特征在于：所述有源滤波模块选用合适的采样频率，滤掉高于信号最高频率的各次谐波，方便信号进行FFT变换，防止出现频谱混叠和信号失真。
5.根据权利要求1所述的基于虚拟仪器的电能质量监测系统，其特征在于：所述虚拟仪器模块包括模数转换电路、单片机芯片以及LabView开发平台，对得到的数字信号进行数据分析，实现对三相有功功率、频率、不平衡度以及谐波的测量。
6.根据权利要求1或5所述的基于虚拟仪器的电能质量监测系统，其特征在于：根据国家电力相关国标文件，基于LabVIEW平台并利用虚拟仪器技术对电能质量进行检测；运用单片机和串口通信的硬件模块，实现了高效的控制系统。
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| CN201521101975.XU CN205539219U (zh) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | 一种基于虚拟仪器的电能质量监测系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN109313241A (zh) * | 2016-05-19 | 2019-02-05 | 飞利浦照明控股有限公司 | 用于dc受电设备的供电模式的评估 |
| CN109839207A (zh) * | 2017-11-25 | 2019-06-04 | 长沙闽壹湖电子科技有限责任公司 | 一种基于LabVIEW温度监测虚拟仪器设计 |
| CN114720760A (zh) * | 2022-03-29 | 2022-07-08 | 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 | 一种用于电能质量分析诊断的便携式扫描仪 |
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