[实用新型]基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用虚拟仪器技术对电力系统的电能质量进行在线监测的装置。

背景技术

安全、优质和经济是对电力系统运行的基本要求，电力系统在保证持续、可靠供电的基础上，必须保证合格的电能质量，同时也要满足生产电能的经济性。通常衡量电能质量的主要指标有5项：(1)电压偏差；(2)频率偏差；(3)波形质量或谐波含量；(4)电压波动与闪变；(5)三相不平衡。

电能质量如果不合格不仅对系统本身的设备及正常运行十分不利，而且对用户也同样十分有害，所以不论从供电部门，还是从用户角度来说都希望有优质的电能。但是在实际的供电系统中，质量不合格的电能十分普遍，造成电能质量不合格的原因客观地说有用户的原因，也有系统本身的原因。因此，在供电系统中能够在线地监测系统的电能质量，科学地确定影响电能质量的原因，非常有助于系统和用户采取措施提高电能质量。

电能质量在线监测装置类似产品很早就有，但是都是采用硬件原理研制而成，无论从功能上，还是从可靠性上都存在较大的缺陷。

目前，虚拟仪器技术在航空、航天等行业已经有许多成功的应用，但在电力系统中的应用却才刚刚开始起步，采用这一技术研制电能质量在线监测装置，在所查到的国内文献中还没有见到，它的应用将大大提高电力系统的自动化水平，是改善电能质量的重要依据。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是采用虚拟仪器技术对电能质量进行在线监测，装置的功能主要通过软件实现，最大的特点是用户自定义，即用户可以根据自己的需要更改或扩充装置的功能，其次，装置的强大的功能和高可靠性也是同类型产品无法比拟的。

本实用新型的技术解决方案是，该基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测装置，它主要由三部分构成：(1)信号调理部分，系统中额定值为100V或5A的电压电流模拟信号，通过零磁通的互感器LV、LA，变成±10V以内的电压信号送入数据采集卡；这种互感器既能保证信号采集的准确度，也能保证信号采集的带宽，其基本原理为霍尔磁平衡原理，也称为“零磁通”原理；采集信号的路数可以根据需要来确定，一台装置最多可以同时采集16路。(2)数据采集卡部分，它的主要功能是实现数字量和模拟量之间的相互转换，采集速度可以达到200kHz/s，采样精度为12位，有16路模拟输入通道。(3)含虚拟仪器的计算机，其面板上自带键盘和触摸式鼠标，硬件配置采用高档次计算机配置；软件操作系统应用Windows系列操作系统；装置的背面有10个接线端子，分别对应三相电压和三相电流及一个中性线。

基于虚拟仪器技术的电能质量在线监测装置是应用虚拟仪器技术研制的能够对供电系统的电能质量进行在线监测的一种装置，它通常可以安装在变电站的主控室，对某个特定的馈电线或大用户的出线上的电能质量进行长期的在线监测，连续监测的数据能够自动进行处理和存储，还可以通过网络传输到远方的控制中心进行分析并给出分析报告，这个报告可以作为供电部门和用户进行电力交易时的必备的材料，在双方买卖电量的同时，考虑电能质量的问题的影响，如果是因为系统方面的原因，应该由系统向用户提供必要的补偿；如果是用户方面的原因，应该由用户采取提高电能质量的措施或向系统提供资金补偿。

附图说明附图1是本实用新型的原理框图；附图2是信号调理部分的电路图；附图3是本实用新型的软件基本流程框图。

具体实施方式

虚拟仪器技术是20世纪90年代诞生于美国的新技术，它的出现被誉为“测控技术的革命”和“21世纪的技术”，它的主要技术特点是用软件代替硬件制成各种仪器或设备，以完成各种测量与控制功能，有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器完全变成了一种“微机化仪器”，它的硬件部分只有一个数据采集卡，实现被测量的信号由模拟量到数字量的转换，整个仪器完全建立在一台计算机的基础上，仪器的其它功能，如数据处理、计算、分析、显示、存储和输出等，完全通过软件编程来完成。