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电能质量在线分析仪的设计与实现

莫昕

  随着电能在国民经济各部门中的广泛应用,用电负荷迅速增加,特别是不对称、冲击性、非线性负荷容量不断增长,电能质量的问题日益突出;另一方面,随着信息技术的普及推广,越来越多的敏感负载对电能质量有着更高的要求。本文在参考国内外文献资料的基础上,综述了电能质量问题的定义、分类以及电能质量对敏感负荷的影响,并着重阐述了冶金企业中广泛使用的电弧炉对电网电能质量的影响。依据制定的电能质量国家标准,归纳了各项电能质量技术指标的测量原理和计算方法,为电能质量在线分析仪的研制提供了理论依据和算法。在此基础上,本文设计并实现了新型的电能质量在线分析仪,这是一种基于先进的数字信号处理技术和计算机技术的虚拟仪器。它实现了可长期在线运行,实时测量分析,历史数据管理等功能;与传统的仪器相比,具有操作简单,处理能力强,图形输出等优点;可为电力的生产、运行和管理部门提供丰富、完整的实测记录资料,也为电力技术工作者选用补偿方式、装置和技术提供了重要依据。本文分析了电能质量在线分析仪设计中的各种问题以及解决的方法;介绍了软件系统中数据采集、数据处理、人机交互和数据管理等四个模块的功能和实现;详细说明了如何利用多线程的编程方法和双缓冲区的数据交换方式,实现对电能质量各个技术指标的实时监测、记录和分析;实现了在数据采集点和监控中心之间数据的传输,并在此基础上设计了基于网络的分布式电能质量测试系统。测试结果表明该电能质量在线分析仪设计正确,运行稳定,测量精度高。最后作者利用本文所设计的电能质量在线分析仪,在某大型炼钢厂变电所内,实测并记录了炼钢厂电弧炉运行时,电网电能质量的各项技术指标,为治理冶金企业中的电能质量问题提供有力的参考依据。……   
[关键词]:电能质量;虚拟仪器;多线程;电弧炉
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:清华大学2002年