摘要：文中首要是将虚拟仪器技能作为首要研讨方针，研讨其在电能质量检测中的效果和方法，通过很多的实践，研发出了一套依据LabVIEW 的电能监测体系，而且对其进行理论层面的剖析，研讨各项电能质量相关方针是否契合规划要求，虚拟仪器中各个软件的程序编写也是首要研讨内容，通过虚拟体系，完结了对电能质量各参数的检测，剖析和记载数据等。终究还对依据此虚拟体系核算得出的数据进行相关差错剖析，找出了其内涵原因。
要害词：虚拟仪器技能;电能质量监测;LabVIEW;规划研讨
电能关于咱们人类日子来说是一种名贵的清洁动力，而且是可再生的，对电能的运用程度和功率是一个国家归纳国力的必要表现，与国家的开展和昌盛休戚相关。不仅如此，怎么高效的运用电能这种资源来更好地满意国家的工业生产，社会和公民的日常日子关系着国家的开展大计，也是一个国家科技实力和文明程度的重要特征。所以，进行电能质量监测是具有很重要的战略意义，电能质量一般包含传统意义上的稳态电能质量和现代意义上的暂态电能质量，假如没有一个实在可行的监测体系，形成的后果不堪设想。有必要要有一个自动化的体系对电参数进行一个全面的、体系的监测，才干精确得到数据，其次依据这些数据拟定相关职业规范和国家规范。依据上述，运用虚拟仪器的电能质量监测体系具有本钱可控，运用方法简略，功率高，精确性好的特色，然后，运用它来进行电能质量监测能够相当好的满意咱们实践工程中的需求。
1 关于体系的规划方针与要求
理论和实践研讨标明，虚拟仪器的相关技能具有本钱低，性价比较高，抗干扰效果效果显着，易于运用的长处，这些长处逐渐的在丈量职业和领域内得到了印证。正因为这些不可或缺的特征和长处，本文将规划依据虚拟仪器相关的质量参数监测的相关体系，规划成功后的体系将具有电网信号的相关数据搜集、剖析归纳和完结各参数实时监测的许多功用，这些功用的完结必将为整个电力体系职业注入新鲜的血液。
2 体系规划中的拓扑结构
文中所规划的体系由两部分构成，其一是硬件的搜集体系，其二是软件的数据处理体系。其间硬件的搜集体系由四个模块规划而成，别离是电压模块，电流互感器模块，信号调度电路模块和PXI数据搜集模块，这些模块首要效果是用来感知感应被测方针和提取信号相关数据。另一方面，软件的编写部分是通过LabVIEW 相关言语软件编写的界面相关显现的主程序。
3 监测体系硬件的外围电路规划
3.1 互感器相关模块的电路规划
通过重复的理论推导和证明，终究决议选用CHB-25NP型具有磁性补偿才能的闭环霍尔电流互感器和CHV-50P/*A型的电压相关互感器。这样的挑选是因为其有很多在监测体系中必不可少的长处特性，如反应时刻快，频率规模较宽等。表1和表2别离给出电流互感器和电压互感器的相关接线图中的参数选取规范。
3. 2 滤波的调度电路模块规划
1)滤波电路模块中电压信号的规划
通过实践测验，而且运用Multisim10软件对电路进行具体的剖析和调试，设定滤波器的截止频率为10 V，而且要确保在通带内具有平整的呼应特性。滤波电路如图2所示。
对电压信号的滤波效果进行了测验，测验成果为通带的增益为2.3，截止频率成果是1.5 kHz，其衰减的倍数终究测验为37 dB。
2)滤波电路模块中电流信号的规划
此规划中应确保DAQ卡在挨近满量程的状况下进行丈量，这样能够进步精确度。其电路模拟图如图3所示。
依据测验成果，其通带增益到达了35，而截止频率为1.64 kHz，衰减81 dB。
3)滤波调度电路供电电源的模块规划方案
依据很多的测验和核算，终究确认了本规划方案选用LM317和LM337类型的能够调理的三端稳压器，这个器材跟二极管相结合能够对电路起到一个维护效果，终究能够完结可调直流电压的输出功用。相关电路图如图4所示。
4 监测体系中软件相关模块规划
咱们知道，在监测体系中软件部分是决议一个体系是否满意老练的重要标志，它是整个体系的要害地点，首要是用于对硬件搜集来的信号和相关数据进行剖析和归纳，而且将其显现出来，所以在软件编写的过程中，要特别重视软件的可操作性和安稳性，不然，硬件搜集来的信号将不能有用的进行处理，然后整个规划也就失利了，在软件的规划中，还要特备重视特别状况的报警和提示功用。本文将从三个方面扼要剖析软件规划思路和相关功用完结方法。
4. 1 相关数据搜集模块的软件规划
这个模块将成为整个体系的初始部分，其首要担任通过与硬件的配合为体系供给有用的牢靠数据，即所谓的未经加工的原始数据。本体系将选用LabVIEW函数中的DAQmg函数，它具有相对好的功用，能够承担起整个体系的数据搜集使命。搜集卡DAQmax函数通过监测得到的是一个六列的数组，而且是二维的。依照必定的规矩和扫描次序，每个组件搜集到的数据将被安插在数组中。这个模块的后面板所履行的程序如图5所示。
4.2 监测体系中波形显现与参数丈量模块的规划
体系中这个程序的效果首要是对三相信号进行必定的处理，即波形重组。这个模块首要依据上一个模块搜集到的数据和信息，如时刻距离和开始时刻等，而且运用库函数对其信号的波形簇进行康复。还有，它能够充分运用提取到的单频信息，幅值和电平函数等重要参数规范，意图是为了完结基本参数的精确丈量。
4.3 监测体系中功率监测的模块规划方案
整个体系中，这个模块组件的规划相对来说比较简略完结，且模块的功用明晰，操作简略，原理明晰，便是运用固有的界说式包含功率和功率要素等，还要结合LabVIEW软件中相对应的核算算法和操控组件，换句话说，便是将现有的老练公式进行程序化完结即可。
4.4 体系中电压的动摇核算模块规划方案
在这个模块的规划中，首要要依据波形周期和必定的采样周期核算采样的节点数目，依据已有数据结合采样的数组长度数据，然后核算出一个采样节点内有多少个波形的周期。从一个数组中需求知道怎么截取采样点数是这儿面的要害地点。核算出来的有用值能够放到有用值地点的周期数组。然后依据一系列的理论推导找出最大值和最小值，这样，电压动摇也就核算出来了。
5 监测体系的功用测验及剖析
文中首要从两方面来测验规划的体系是否满意规划要求，且有无严重的规划缺点，榜首方面首要是电能质量要害参数监测模块的测验，第二方面是暂态信号发生器的模块测验。
5.1 体系中电能质量要害参数模块的测验
差错首要用绝对差错和相对差错来诠释，依据的是与差错相关的两个公式：
绝对差错=|实践值-丈量值|
相对差错=绝对差错/实践值
依据体系测验，首要的成果反映如图6所示。
1)首要对三相电压相关参数进行丈量，丈量的差错成果如图6所示。
进行了屡次的实践测验，从上图这个差错计算图能够看出，体系软件在电压这一个模块的差错规模大约为0～1.3%，依据文献资料和相关工程技能规范，一般来说，可承受的差错在百分之几至千分之几就能够承受，明显，体系的差错规模能够到达要求的规范。
2)对三相电流的差错进行丈量，依据屡次丈量的试验值能够有用的计算出，规划的电能监测体系在电流模块的差错大约规模为0～2.2%，咱们通过多方考证，关于实践运用中的规划要求，其答应的相对差错规模应该为百分之几一千分之几，通过比照发现，此体系的差错规模契合工业实践运用，是比较精确地。
3)体系的电压电流的差错规划测验：对整个监测体系的电压电流的差错规划进行必要测验，成果如下图7所示，其间A，B，C三相的电压、电流额定值顺次设置为220 V，221 V，222 V，4.6 mA，3.8 mA，2.5 mA。依据现在的国家规范和相关文件规则，供电电压答应差错为±6%，所以咱们在实践测验中得出的成果是契合要求的，相对精确的。
5.2 监测体系中暂态信号发生器模块的相关测验
这个模块对整个体系的平稳运转也起到一个要害性效果，关于这个模块的的相关测验，咱们只需知道它在实践运转中是否能够依照规划要求发生精确的波形图就能够。通过实践检测，咱们能够得到如下的波形图。
与相关文献和工程实践运用中呈现的波形信号相比较，能够得出结论：此模块发生的波形毛病信号是契合规划要求的。
6 结束语
文中在虚拟仪器技能原理把握的基础上，依据LabVIEW规划软件进行了电能质量监测体系的规划与研讨，依据规划要求，规划出了一套实在可行的监测体系，关于电能的高效运用作出了立异性的研讨。而且关于规划出的体系进行了一系列的定量剖析，找出其存在的差错而且对照已有的工程质量的规范，得出结论，所规划出的体系是契合现有规范的差错规模的，所监测的数据质量是实在可信的。
电能的高效运用关乎国家可持续开展的大计，本文的研讨内容和所做的作业还很有限，对电能质量进行实时的，网络化长途监测与剖析的研讨才刚起步，在后续的规划研讨中，会愈加留意体系的归纳运用性，特别留意与实践相结合，对参数的设置愈加合理，以期到达更安稳更使人信任的体系。
