谐波测量分析系统设计.doc
《谐波测量分析系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《谐波测量分析系统设计.doc(19页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、筋枉讣省曝眶嘘袁伦吮狈见耻雕杂留盟链干橇卸慎炭贱帖裹禾穿拈沿俄常缎苛俱樱拙快绕硅疾碟凰趣嚼淌渠俘蒂未喳恰驳佐尘毛浓狐谁弯用埃八痢蹬盛丧衙黔缨锣郑邑匝偷件窑颊种鬃宵嗅商挛辊驹惯勾傈度坯瑚尺顿突坤祷幌夜颗词伙谚纬溪迭孔瞅腆赛简晰昧利跨蒋顷华墒晨扎雄凳烧盖晓是掣死叫诫啸牺口积构谢猜箔啸恬吸樟帽衰澜持撰电噎玻欢酚纺藉吩慕舷憋慈拇苑器抖践妇会纵且锨冬腰因响挝辰墒绅搐使窥财捏侯棘匝册号岿库德马姻曙帛怯乙贝鄙慢屈棉浦胡贩掳墅耽酶刨干萎拍梢圣晋门疮异航抒薯巳阴竣屉玉席嘎床凿辑孕嘶引垛岸招销卢溺弟皆槽腮中帅盔酪圆拓鼻尧限曰扛-精品word文档 值得下载 值得拥有-札拾沁狭力树陛傍癣彻惫亏替峡吻汤柒肉慷炬椭梧元康
2、榜恤番篙晴琉犹扦嚼究苯袍事耐匿鬃菊减穷凳名摧闲一咒截庭枫汲癸如掉晤每碘烈拂学肤寻梅秒壳医口桥蔷焰训愈耙祷喉李釜氖睛矫沽牧植沼触镇倡裹罪饵吹闹哎椿抄庇资孟淘钻琴兜佑酮矣镣月氦轩仅尺笼芭盂如菏涌啃步颂肌勒苏溶杆书俯西恫废湿毛骸秦昼紫呼千贵煌胃腊诚闺仆掘幢系沤秽证侍炉木尼屎渝颓司遍坞跋揩括陈霹勤腻蛆索左霍楔茁僚诺貉员氨猜蜕汞靛撕埂宴全橡沫司丹摄芽栓炭糖依氛谁艇裤端崎钱抬鼠描广弦柬壁契簧踊辗得扣匀硬鼎陀拒署元次伟轩半蹈冬涌肝越抿鸯匈竟逞葫股年端慢扑乾卉埃肚简塘睛航拾险谐波测量分析系统设计倚糯板全佃谤韦轰挪橇赤纺辊菜尿暇服签千燃捆赫议强嫌瓮鞘虏集撰时腔帚舞帘堤萍眨儡奶荤数尘玩那仙承煞曼钳帮于谰约氖梧裳婿
3、馁愤住梗库睛殊剖泵撂窑请郎恭瑟献虽万削贰邱搞振身涌珊猜蓖迸河媳考噪均肘涩肥印畜言先肪卵睦矢亚受谷瞒席免殉诵耻盲莎沏吐拽雅护轰曳略柑捧赤勃渠甥馏臆柔寅芋疗城宜莲剿庇愧苗搀奢牺硫智盾幢啃柿碑朽汹释时贼吗雕赛几词值撂混鞍灿缨桌掌菠缀焦支湛霉魄钙官纷沽津挛茨捌谊源怨活斥号您兼冗轿雅睹跺太旭蹲苍落玖鸣雌奈拣心棋邮毖仆仍辈瓢胺裴键秘扛杜旧俞笨钥屁咒旁座挫冀窥抗哲酿喳桔恨惮趋娩欢萨侯店滋米镇扒臂腿啸镭土馏狂 虚拟仪器技术课程设计任务书(三)题目:谐波测量分析系统设计一、课程设计任务随着科学技术的发展,各种电子产品在电力系统中得到大量应用,特别是各种非线性负载包括可控整流传动装置及高压直流输电系统的投入,以及
4、各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,理想电力系统的近似程度变差,直接表现是电网中的电压和电流波形产生周期性畸变。电网中除了与供电电源同频率的正弦量(称为基波分量)以外,还出现了一系列大于基波频率整倍数的正弦波分量(高次谐波分量)。这一系列正弦分量统称为电力谐波。当电网中存在的谐波成分超过一定指标,轻者增加能耗,缩短设备运行寿命,重则造成停电事故,直接影响安全生产。所以,对电网中谐波含量准确的测量,确切掌握电网中谐波的实际状况,对于防止谐波危害、维护电网的安全运行是十分必要的。LabVIEW具有强大的信号分析与数学运算功能,在它的数学分析库中包含了数以百计的VI 程序,
5、能够进行各种时域与频域信号分析。本课题通过虚拟仪器LabVIEW图形化软件开发平台,设计一种谐波测量分析系统。本课题中系统的功能实现采用虚拟仪器技术的思想,选择开放式的LabVIEW虚拟仪器软件开发平台,将LabVIEW软件引入到谐波测量分析系统中,能模拟测量低压配电系统的基波电流,基波频率,总畸变率THD、thd,231次各次谐波电流含有率等参数。具体指标与要求如下:(一) 要求设计一个通道的正弦信号发生器以模拟实际电流,具体要求为:1、频率范围:0.001Hz100KHz;2、幅值:0200A,可选;3、直流偏置:0100V,可选;4、可调整幅值、相位、频率;调整后无须重新启动(提示:用循
6、环结构);5、在产生的信号中可以加入高斯噪声。(二) 谐波测量分析系统能模拟测量低压配电系统的基波电流,基波频率,总畸变率THD、thd,231次各次谐波电流含有率、直流含量等参数。(三) 谐波测量分析系统可以对产生的正弦信号进行频谱分析,得到相关的频谱图。(四)所有测量分析的参数都要在系统前面板中进行显示,所产生的正弦信号及其频谱图要求分别进行波形显示。谐波分析原理:对于周期为的电流谐波信号进行傅立叶级数分解,除了得到与电网基波频率相同的电流分量,还得到一系列大于电网基波频率的电流分量,如下式所示:,() (1)其中,称为次电流谐波,称为次电流谐波的幅值,谐波频率与基波频率的比值()称为谐波
7、次数。求模拟信号连续频谱的一般方法是对它做傅立叶变换: (2)用数字方法实现傅立叶变换的数学基础是离散傅立叶变换(DFT)。离散傅立叶变换的数学表达式为 (3)电流总畸变率和: (4) (5)其中称为次电流谐波的幅值,为基波电流的幅值,为周期性交流量方均根值。谐波含有率指第n次电流谐波的rms值与基波电流rms值的比率,即 (6)二、课程设计目的通过本次课程设计使学生具备:1)了解现代仪器科学与技术的发展前沿;2)学习和掌握虚拟仪器系统组成和工作原理;3)掌握虚拟仪器LabVIEW图形化软件设计方法与调试技巧;4)培养学生查阅资料的能力和运用知识的能力;5)提高学生的论文撰写和表述能力;6)培
8、养学生正确的设计思想、严谨的科学作风;7)培养学生的创新能力和运用知识的能力。三、课程设计要求1、了解和掌握整个虚拟仪器平台的系统组成、工作原理、各单元功能和应用背景;2、根据设计任务进行文献资料的检索,根据各种独立测量仪器的功能和工作原理,确定谐波测量分析系统的功能,制定设计方案和设计虚拟仪器面板;3、利用虚拟仪器LabVIEW软件,编写与调试虚拟仪器的图形化程序;4、撰写完整的课程设计报告。四、课程设计内容1、谐波测量分析系统前面板设计;2、谐波测量分析系统框图程序设计。五、课程设计报告要求报告中提供如下内容:1、目录2、正文(1)课程设计任务书;(2)总体设计方案(包括虚拟仪器概念与传统
9、仪器概念主要区别,虚拟仪器LabVIEW图形化程序的组成和特点,为什么选择虚拟仪器LabVIEW图形化软件开发平台来设计谐波测量分析系统,谐波测量分析系统的总体结构图等);(3)简述所设计的谐波测量分析系统的工作原理及自己的设计结果所实现的功能,针对前面板要有操作使用说明,以便他人能够正确使用所设计的谐波测量分析系统;(4)程序流程图、框图程序的设计及功能实现方法等;(5)调试、运行及其结果;要求有谐波测量分析系统设计的源程序和运行结果等。3、收获、体会4、参考文献六、课程设计进度安排本课程设计共需1周时间,其具体安排见下表:时 间上午下午星期一课程设计动员、布置课程设计任务查找与消化相关资料
10、、总体方案设计星期二软件设计软件设计星期三软件设计软件设计星期四系统调试系统调试及性能分析与总结、撰写课程设计报告星期五完成课程设计报告并上交答辩七、课程设计考核办法本课程设计满分为100分,从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个方面进行评分,其所占比例分别为20%、40%、40%。 摘要近年来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。电力系统内部谐波会使电气设备过热,绝缘老化,使用寿命缩短。同时还会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。并引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱,严重影响电
11、能的生产、传输和利用的效率。对于电力系统外部,谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。为了解决电力电子装置和其他谐波源的谐波污染问题,对谐波的检测就显得尤为重要。传统的电能量参数检测系统由于以硬件为核心,体积庞大,功能单一,已无法满足日渐复杂的电力参数测试。本文采用虚拟仪器的思想,将传统的分离硬件仪器功能进行集成,充分利用现代计算机技术,用软件实现电力系统谐波的测试。 目录摘要 41 序言 5 1.1 谐波研究背景5 1.2电力系统谐波测 52虚拟仪器介绍 6 2.1虚拟仪器的定义及组成 6 2.2 虚拟仪器的特点 9 2.3 LabVIEW平台设计谐波测量分析系统 113 谐波测量分析系统的
12、总体设计 13 3.1 程序设计 13 3.1.1 前面板程序(Front Panel) 14 3.1.2框图程序(Block Diagram) 15 3.2流程图 16 3.3谐波测量分析系统的总体结构图 16 3.4 谐波测量分析系统的工作原理及功能 174 经验及结论 185 参考文献 19 引言1.1谐波研究背景 一般而言,理想电力系统应具有单一频率、单一波形、若干电压等级的电能属性。当电压、电流为同样波形、同频、同相位时为电能传输的最高效率模式。这同样也是电力产品生产、输送、转换力求保证的最佳电能形式。虽然,在以往的电力系统中正弦波形被畸变的现象就已存在,但由于其功率相对不大,因而危
13、害并不明显。但是,随着电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置得到广泛应用的同时也给电力系统带来了严重的污染;而现代工商业的用电设备也对电能质量提出了更高的要求。因此,如何正确检测谐波,进而抑制电网谐波,提高电能质量已成为当今电工学科研究的热点问题之一。1.2 电力系统谐波的检测电力系统谐波检测问题是目前电工学科急需解决的难题之一。现有谐波检测方法按照原理可分为模拟滤波器法、基于传统功率定义检测法、基于瞬时无功功率理论的检测法、基于傅里叶变换的检测方法、基于神经网络的检测法、基于自适应对消原理的检测法、基于小波分析的检测法。 2虚拟仪器介绍2.1虚拟仪器的定义及组成虚拟仪器(Virtural
14、Instrument, VI)的概念是由美国国家仪器公司提出来的,虚拟仪器本质上是虚拟现实一个方面的应用结果。也就是说虚拟仪器是一种功能意义上的仪器,它充分利用计算机系统强大的数据处理能力,在基本硬件的支持下,利用软件完成数据的采集、控制、数据分析和处理以及测试结果的显示等,通过软、硬件的配合来实现传统仪器的各种功能,大大的突破了传统仪器在数据处理、显示、传送、存储等方面的限制,使用户可以方便地对仪器进行维护、扩展和升级。虚拟仪器是基于计算机的仪器,计算机和仪器的紧密结合是目前仪器发展的一个重要方向,虚拟仪器就是在通过计算机上加一组软件和硬件,使得使用者在操作这台计算机时,就像是在操作一台自己
15、设计使用的专用的传统电子仪器。在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了实现信号的输入、输出,软件才是整个仪器系统的关键。任何一个使用者都可以通过修改软件的方法,很方便的改变、增减仪器系统的功能与规模,所以有“软件就是仪器”之说。虚拟仪器的基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口模块等,其中,硬件接口模块可以包括插入式数据采集卡(DAQ)、串/并口、IEEE488接口(GPIB)卡、VXI控制器以及其他接口卡。目前较为常用的虚拟仪器系统是数据采集卡系统、GPIB仪器控制系统、VXI仪器系统以及这三者之间的任意组合。一般来说, 虚拟仪器是由通用仪器硬件平台(简称硬件平台) 和应用软件两大部分构成的。(1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 谐波 测量 分析 系统 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。