文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
基于虚拟仪器和网络技术的电能质量监测和管理系统
姓名:侯立峰
申请学位级别:硕士
专业:电气工程
指导教师:黄纯
20100410
技术的菘夥梦拾校琣,设计了简单实用的电能质量参数数摘要随着科学技术和国民经济的发展,电能质量问题日益严重且表现形式复杂化,传统的电能质量监测设备已不能满足现代电力发展的需要。本文基于虚拟仪器技术和计算机网络技术,研究和设计了一种符合我国国情和智能电网建设要求的电能质量参数在线测量监控和管理系统。本文对电能质量研究现状、电能质量标准和测量算法进行了研究,⒓湫巢ú饬糠法,分析了测量误差及产生原因,并针对性地提出了改进措施。多种典型信号的仿真结果表明,基于曜己凸倚卤曜嫉牟饬糠椒ㄊ视糜诜瞧轿刃巢ā⒓湫波信号的测量,提出的改进措施可以进一步保障各种情况下的测量精度。利用槟庖瞧骺7⑵教ǎ诠蚁喙乇曜脊娑ǎ蟹⒘说缒苤量参数测量系统,详细介绍了系统各主要功能模块的算法,利用流程图或程序图具体说明各参数测量的实现方法。系统可实现电压偏差、频率偏差、三相不平衡度、谐波、间谐波、电压波动与闪变、电压暂降等参数的测量,功能丰富,测量精度满足国家标准要求,人机界面友好,实现了“软件即仪器”的概念。采用浏览器/服务器组网模式,利用蠾服务器技术实现电能质量远程监控,实现了“网络即仪器”的概念;采用数据库软件和基于据库,实现电能质量测量数据的系统化管理。关键词:曜迹还冶曜迹恍槟庖瞧鳎篖;¨
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第滦髀电能质量问题概述电能作为使用最为广泛的能源之一,其应用程度已成为一个的主要标志之一。随着国民经济和科学技术的高速发展,对电能的需求日益增大,对电能质量的要求也越来越高。电能质量水平的高低,直接影响到电网和用电设备的安全经济运行、产品生产质量以及人民正常生活等,甚至直接关系到国民经济的总体效益。因此,电能质量问题引起了我国相关部门的重视,关于电能质量的研究也方兴未艾。电能既是一种经济、实用、清洁且容易控制和转换的能源形态,又是电力部门向电力用户提供由发、供、用三方共同保证质量的一种特殊产品。如今,电能作为走进市场的商品,与其它商品一样,无疑也应讲求质量。电能质量可以定义为:导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括电压偏差、频率偏差、电压波动和闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变、电压暂降与短时间中断以及供电连续性。从工程实用角度出发,电能质量的概念可以具体解释如下】:电压质量。给出实际电压与理想电压间的偏差,以反映供电部门向用户分配的电力是否合格。电压质量通常包括电压偏差、电压频率偏差、电压不平衡、电压瞬变现象、电压波动与闪变、电压暂降萆与中断、电压谐波、电压陷波、欠电压、过电压等。电流质量。电流质量与电压质量密切相关。为了提高电能的传输效率,除了要求用户汲取的电流是单一频率正弦波形外,还应尽量保持该电流波形与供电电压同相位。电流质量通常包括电流谐波、间谐波或次谐波、电流相位超前与滞后、噪声等。供电质量。它包括技术含义和非技术含义两部分。技术含义有电压质量和供电可靠性;非技术含义是指服务质量,它包括供电部门对用户投诉与抱怨的反应速度等。用电质量。它包括电流质量和非技术含义等,如用户是否按时,如数缴纳电费等。随着时代的进步与科技的发展,现代电网与负荷结构出现了新的变化趋势,由此带来的电能质量问题同趋明显。我们的用电环境在不断恶化。电网中波动性、冲击性负荷的增长,如交流电弧炉、交流电焊机、电气化牵引机车等在电力系统硕貉宦畚
,不仅会产生高次谐波,而且引起电压波动、闪变、三相不平衡等问题。电力系统发生事故时,如大面积甩负荷、大容量机组退出运行、继电保护跳闸等,会造成电力系统有功功率不平衡,使系统出现频率偏差问题。电力系统中非线性设备的大量投入,特别是各种换流装置、双向晶闸管可控开关设备以及淦灯鞯鹊缌Φ缱由璞福嵋鸬缤缌鳌⒌缪共ㄐ畏⑸洌鸬缤的谐波“污染’’。现代风电设备投入电网,也会引起电压偏差、电压波动与闪变、谐波等问题5缌ι璞钢柿咳毕荨⑷嗽蔽蟛僮鳌⒓痰绫;ぷ爸梦蠖⒆匀辉害等原因,同样会引起电压波动、闪变和电压暂降等问题。这些不利的因素不仅会影响用电设备本身的安全运行,甚至还会降低整个电网运行质量和安全性,给国民经济生产带来巨大损失。所以,处理和改善电能质量问题已经成为当代十分紧迫的问题。进行精准的电气参数测量与评估,是改善电能质量问题的前提,而简单实用电气参数测量方法是提高测量精度和测量效率的重点。近年