基于USB数据采集器的电能质量监测系统.docx

目录摘要1Abstract3第一章引言51.1研究背景51.2研究现状51.3研究工作6第二章电能质量及其分析方法82.1电能质量定义82.2电力系统频率偏差82.3供电电压允许偏差102.4公用电网谐波122.5电压波动和闪变132.6三相电压不平衡度152.7常见的电能质量分析方法162.8本章小结18第三章数据采集模块193.1系统的硬件结构193.2信号采集193.3信号调节电路203.3数据采集卡213.4本章小结25第四章工控机端监测系统设计264.1电压、电流的数据采集与分析模块264.2电压偏差分析模块274.3频率的测量分析模块284.4谐波分析计算模块284.4本章小结29第五章全文总结305.1研究课题总结305.2研究内容总结31摘要电能质量（PowerQuality）监测技术在这几年的时间里受到了越来越多的关注。为了评估电能质量在不同的电力网络中的影响，世界各地都在进行着电能质量监测。随着相关技术的发展(监测设备、通信技术、数据存储和处理技术)，监测方面的大数据成为可能。在设备连接至电力网络的类型和非线性电力电子接口连接方式的扩展，及对非通用型的负载/储能（例如，电动汽车）的未来设想的改变，给电网公司监测和记录电能质量的各个方面带来了巨大的影响。因此发展电能质量监测技术，培养电能质量监测技术人才对我们有着极大的意义。电力行业也会因电能质量的不断的提升而将拥有更多的提升。本课题主要研究的是电能质量在实验室环境内对电能质量进行的监测，这对于高校的教学研究也会有一定的帮助。本课程主要研究的是数据采集器的电能质量监测系统，而通过数据采集卡的运用也使得该系统有诸项特色与创新点。系统的结构简洁、易操作，这对我们进行电能质量研究上有很大帮助。系统的建设与维护的成本也相对较低，由于是基于实验室的研究，这些特点对我们日常的监测学习提供了很大的支持。系统的调节能力也较好，通过对监测程序的改写，我们可以灵活运用于电能质量各项参数的具体研究。同时它还具有很好的便携性，能够适应多种环境的需求。关键词：电能质量；数据采集卡；技术发展；监测；电力AbstractTherehasbeenanoticeableincreaseintheamountofpower-quality(PQ)monitoringtakingplaceinelectricpowersystemsinrecentyears.Anumberofmonitoringprojecthavebeenperformedaroundtheworld,withthemainobjectiveofassessing.TheoverallPQofpowersystemsatdifferentvoltagelevels.Developmentsinenablingtechnology(monitoringequipment,communicationtechnology,datastorage,andprocessing)havemadeitpossibletomonitoratalargescaleandtorecordvirtuallyanyparameterofinterest.Thechangeintypesofloadsconnectedtothenetworkandproliferationofnonconventional,power-electronicinterfaceconnected,generators,aswellasenvisagedfurtherincreaseinnonconventionaltypesofloads/storageputsadditionalpressureonnetworkoperatorstomonitoranddocumentvariousaspectsofnetworkperformance.Therefore,thedevelopmentofpowerqualitymonitoring，powerqualitymonitoringtraintechnicalpersonnelhasagreatsignificanceforus.Becauseofthepowerindustrywillcontinuetoenhancepowerqualityandwillhavemoreimprovement.Themaintaskistomonitorpowerqualityresearchinthelaboratoryenvironmentforpowerquality，whichwillbehelpfulforteachingandresearchuniversities.Thiscourseisastudyofdataacquis