基于虚拟实现的电能质量监测系统 - 电测与仪表.docVIP

基于虚拟实现的电能质量监测系统* 齐超1，刘伟健1，全勇1，庄园2 （1.哈尔滨工业大学 电气工程及自动化学院， 哈尔滨 150001；2.国网吉林省电力有限公司培训中心， 长春 130022） 摘要：介绍LabVIEW与Multisim的基本功能和进行交互仿真的方法，并且基于LabVIEW和Multisim联合仿真设计了虚拟电能质量检测系统，节省了硬件资源。通过模拟三相电路实现了电压偏差、频率偏差、三相不平衡度及电网谐波分析等电能质量指标的实时监测，最终结果表明基于LabVIEW与Multisim联合仿真的系统测量精度高，准确性好，也可用于其他测量领域。 关键词：LabVIEW；Multisim；电能质量；信号处理 中图分类号：TM933；TP2 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（2015）24-0000-00 Power quality monitoring system based on virtual implementation Qi Chao1, Liu Weijian1, Quan Yong1, Zhuang Yuan2 (1.School of Electrical Engineering and Automation, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China. 2.State Grid Jilin Electric Power Training Center, Changchun 130022, China) Abstract: This article describes the basic functions of LabVIEW and Multisim and interactive simulation methods, and based on LabVIEW and Multisim co-simulation, and save the hardware resources. We design virtual power quality detection system which achieve real-time monitoring of power quality indicators such as voltage deviation, frequency deviation, phase imbalance and grid harmonic analysis by simulating a three-phase circuit. The final results show that the co-simulation systembased on LabVIEW and Multisim is featured with high accuracy. It can also be used for other measurement. Keywords: LabVIEW, Multisim, power quality, signal procession 0 引言 在设计和分析一些完整系统（例如电力和机械行业的一些工程应用）的时候，我们需要有效地在模拟部分和数字部分之间进行设计。一般的平台不能准确地将模拟和数字部分进行综合仿真，设计错误会影响到物理原型，进而造成低效率而且冗长的设计过程[1]。传统的电路设计与测试领域，因为不同的工具和缺少一个便于传输设计和测试数据的通用接口继续被分割。而仿真作为设计流程的一个环节，我们可以动态评估电路的性能并尽早发现错误，利用改进后的验证，以及原型系统性能的基准评估，可以更为恰当地评判设计整体成功与否[2-4]。 众所周知，数据采集是测试系统中十分重要的环节，本文作者曾采用数据采集卡，将电网中实时的电压信号通过采集卡与PC机串口通讯，实现数据的传送。这种采集数据的方式具有绝缘性能好，安全 稳定，数据可靠等优点。缺点是造价昂贵，传输信号易受外界电磁干扰[5]。也可采用数字信号处理器（DSP） 作为前端数据采集，通过串口进行与LabVIEW的数据 通讯，则比昂贵的数据采集卡显得更为便利[6]。LabVIEW也可与Proteus进行串口通讯，通过虚拟串 口软件VSPD，在LabVIEW和Proteus软件环境中，利用Proteus仿真下位机运行， LabVIEW实现上位机对下位机监控，两个软件采用虚拟串口进行通讯，在纯软件环境下，完成基于LabVIEW数据采集系统的组建。这种方法成本高，效率低。 NI Multisim和NI LabVIEW作为集成化平台的一部分，在传输仿真和实测数据方面具有独特之处。通过这样的集