学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于虚拟仪器的谐波测量研究

作　者: 宋晓娟
导　师: 马胜前
学　校: 西北师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 电力谐波测量虚拟仪器乘法器 LabVIEW LabSQL 数据库
分类号: TM935
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 48次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着电力电子技术的迅猛发展,各种电力电子装置在电力系统、交通、工业以及家庭等众多领域中的应用越来越广泛,由此带来的谐波污染日益严重,特别是电力电子装置产生的谐波对公用电网产生的危害,引起了人们越来越多的关注。首先,本文通过对已有的主要谐波测量方法的深入研究,针对谐波测量的特点,提出了一种新的谐波测量方法,即基于乘法器的谐波测量方法。同时,阐述了此方法的基本原理,并且通过理论分析和数学推导以及对算法基于虚拟仪器开发平台LabVIEW的仿真实现,证明了该算法的正确性和可行性。仿真结果表明该方法不仅具有原理简单、计算量小、运算速度快的优点,另外实现起来也比较容易,测量结果准确度高。其次,对所提出的基于乘法器的谐波测量方法进行了硬件及软件设计,在虚拟仪器开发平台LabVIEW上构成一套完整的电力谐波测量系统,实现了对电力谐波的实时测量。其中,测量系统中的信号调理电路为自制电路,其作用是将电力系统高电压220V转换为实验所需的±5V之间的电压。本设计采用美国NI公司生产的基于PCI总线的数据采集卡PCI-6024E,E系列产品的高级定时功能和多板同步能力,可以满足多种系统的需要,增强了数据采集系统的灵活性和适应性。主要的软件模块包括基波测量模块、基于乘法器的谐波测量模块、数据记录模块、基于FFT的谐波分析模块以及主界面模块。本系统不仅输出测得谐波幅度与基波幅度之比,而且输出各次谐波的幅度值及相位值,具有较高的测量精度。另外它具有优良的人机交换界面、操作简便易行、开发效率高、智能化程度强、性价比高、可靠性及维护性好及灵活性好等优点。最后,利用由LabVIEW用户自己设计开发的免费LabVIEW数据库访问工具LabSQL实现电力谐波测量系统数据管理,使得采集到的数据能够利用数据库进行管理,很好的提高了数据的管理功效。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-15
  1.1 虚拟仪器及其开发平台  9-11
    1.1.1 虚拟仪器的产生  9
    1.1.2 虚拟仪器的概念  9-10
    1.1.3 虚拟仪器的特点  10
    1.1.4 虚拟仪器的分类  10-11
    1.1.5 软件开发平台概述  11
  1.2 虚拟仪器在电力参数监测中的应用  11-13
    1.2.1 频率软跟踪  11-12
    1.2.2 相位测量  12
    1.2.3 谐波分析  12-13
  1.3 本课题研究的目的和意义  13-14
  1.4 论文的主要工作  14
  1.5 本章小节  14-15
第二章电网谐波分析和检测  15-26
  2.1 电力系统谐波问题  15-16
    2.1.1 电力系统中谐波的来源  15
    2.1.2 谐波的危害  15-16
    2.1.3 电网谐波测量的国内外发展动态  16
  2.2 电力系统谐波分析  16-25
    2.2.1 谐波的基本概念  16-19
    2.2.2 电力谐波测量分析方法综述  19-25
  2.3 本章小节  25-26
第三章基于乘法器的谐波测量方法  26-31
  3.1 基于乘法器的谐波测量方法原理  26-27
  3.2 基于乘法器的谐波测量步骤  27-28
  3.3 在虚拟仪器开发平台LabVIEW 下仿真  28-29
  3.4 误差分析  29
  3.5 本章小节  29-31
第四章基于 LabVIEW的谐波测量系统  31-47
  4.1 虚拟仪器测试系统总体设计  31-32
    4.1.1 信号调理  31-32
    4.1.2 数据采集卡  32
  4.2 主要软件模块  32-46
    4.2.1 信号采集模块  33-34
    4.2.2 谐波分析模块  34-39
    4.2.3 数据记录模块  39-40
    4.2.4 基于FFT 的谐波分析模块  40-45
    4.2.5 主界面的设计  45-46
  4.3 本章小节  46-47
第五章 LabVIEW中数据库访问技术  47-54
  5.1 LabVIEW 中访问数据库的方法  47
  5.2 数据库访问的工具包LabSQL 简介  47-48
  5.3 LabVIEW 中对LabSQL 的应用  48-51
    5.3.1 将文本文件中的数据和以电子表格形式存储的数据导入数据库  48-49
    5.3.2 在LabVIEW 中加入LabSQL  49-50
    5.3.3 在操作系统中设置  50
    5.3.4 LabSQL VIs 分类  50
    5.3.5 利用LabSQL 开发的基本步骤  50-51
  5.4 在LabVIEW 中利用LabSQL 实现数据库访问  51-53
    5.4.1 LabSQL 实现数据库查询  51
    5.4.2 LabSQL 实现数据库修改  51-52
    5.4.3 LabSQL 实现数据库添加  52
    5.4.4 LabSQL 实现数据库删除  52-53
  5.5 本章小节  53-54
第六章结论  54-57
  6.1 总结  54
  6.2 本文的创新点  54
  6.3 本文不足之处  54-55
  6.4 展望  55-57
参考文献  57-61
附表  61-63
攻读硕士学位期间发表的论文与科研成果  63-64
致谢  64

基于虚拟仪器的谐波测量研究

内容摘要

全文目录

相似论文