跟着电力电子技能的广泛运用与开展，供电体系中增加了很多的非线性负载，会引起电网电流、电压波形发生畸变，引起电网的谐波“污染”。别的，冲击性、动摇性负荷运转中不只会发生很多的高次谐波，并且使得电压动摇、闪变、三相不平衡日趋严峻，这些对电网的晦气影响不只会导致供用电设备自身的安全性下降，并且会严峻削弱和搅扰电网的经济运转，造成对电网的“公害”。400 Hz中频电源首要用于飞机机载设备、雷达、导航等航空及舰船等军用电子设备的特别场合。也正是因为中频电源体系的特别性，市场上的适用于中频电源的电能质量剖析仪不多。
为了完成对中频电源电源体系电能质量的精确测验，在做了需求剖析的基础上，提出并规划了一种依据LabVIEW的便携式中频电源质量剖析测验体系(以下简称“测验体系”)计划。该体系能够完成对中频电源体系电能质量的精确测验。
1 测验体系需求剖析
依据体系要求完成6通道仿照量输入检测剖析，即别离检测三相相电流及三相线电压。实时显现电压、电流、视在功率、有功功率及无功功率等各种电能参数，最重要的是谐波剖析测验功用，可进行31次谐波剖析并将各单次谐波以柱状图及百分比表格进行显现。其他功用包含有保存当时数据、报表生成、日志编写、数据办理等功用。
报表功用应有单次保存记载所包含的三相线电压、均匀电压、三相相电流、均匀电流、三相有功功率、总有功功率、三相无功功率、总无功功率三相、视在功率、总视在功率、三相功率因数、总功率因数以及三相线电压、三相相电流的各单次谐波含量的柱状图或表格。最终报表中还应包含日志功用中记载的检测目标、地址、人员、各个通道的日志。
2 测验体系硬件规划
本测验体系首要硬件有便携式核算机、数据收集卡、电压电流传感器。中频电源体系的电压电流经过传感器改换为低电压信号，由数据收集卡高速收集送入核算机，经由LabVIEW虚拟仪器软件进行核算剖析。
便携式核算机选用ACME-850便携机。机箱选用了抗冲击型ABS工程塑料制成，内箱为铝镁合金，进步了抗震功用，经过电扇前端的金属屏蔽网和侧档片特别的EMI处理技能，
进步了整机的电磁兼容功用，机箱外表涂有一层陶皮漆。其首要配备为N-852工业双核主板、酷睿2.2G处理器、DDR2—2G内存、SATA-500G硬盘、高亮度高分辨率的15寸XGA液晶显现屏并配有航空拉杆箱，彻底满意功用需求。
数据收集卡选用凌华公司的DAQ-2502类型数据收集卡。它有4路仿照电压输出，输出规模0～±10 V、最大更新率1MS/s、12位分辨率、8K板载FIFO;还有8路单端仿照输入，输入规模0～±10 V、14位无误码分辨率、最高400 kS/s采样频率。别的还有丰厚的数字接口，计数器/定时器等运用。
电压电流传感器均选用瑞士LEM公司工业用高功用传感器，测验精度高、功用安稳。
3 测验体系状况确认
体系有初始化、闲暇、运转、坚持及退出5个状况。其状况转化如图1所示。体系发动时进入初始化状况，加载前次用户的设置参数后进入闲暇状况，等候用户的按钮操作。在闲暇状况下体系的辅佐功用“数据办理”与“故障诊断”能够运用，一起能够配备用户参数。闲暇状况下点击“运转”按钮，进入运转状况，这时数据收集卡开端收集数据，体系处理核算后显现在窗口中。运转状况下点击“中止”，体系返回到闲暇状况。假如点击“坚持”状况，这时体系中止收集，能够进行数据保存操作，保存中止收集前一时刻的一切数据和设置。体系后台进一步可对保存的数据进行核算剖析。
4 测验体系软件规划
对中频电源电能质量剖析首要是针对检测到的电压、电流信号进行谐波剖析。频谱丈量与剖析是软件部分核算剖析的中心。谐波剖析的意图是求出各次谐波的幅值和相角，针对不同类型的谐波，有相应的剖析办法。关于稳态谐波一般运用FFT算法，此外，还有快速Hartley改换(FHT)算法，离散W改换等等;关于暂态谐波，有改善的FFT剖析，小波改换等办法。LabVIEW带有的扩展库函数的通用程序及专业的数学剖析程序包，能够满意杂乱的工程核算和剖析要求，使用谐波失真剖析函数能够快速而精确地核算出基准频率、各单次谐波重量的幅值，减少了软件开发工作量。
下面侧重介绍测验体系软件体系的规划。
4.1 LabVIEW软件
LabVIEW
4.2 软件体系首要模块功用模块区分
在LabVIEW中编制程序应当选用模块化、结构化的编程思维。LabVIEW的依据数据流操控与结构化编程中的信息流相照应。选用结构化办法完成调试仪这样一个杂乱的体系无疑是较好的挑选。
依据测验体系的功用需求，可将体系软件分红五大功用模块，别离为IO设置模块、数据显现模块、数据处理模块、数据办理模块及报表办理模块，如图2所示。在确认了测验体系的功用并区分软件体系各首要功用模块后，就可规划首要程序结构和程序。
4.3 软件体系层次区分
咱们选用自顶向下的规划方法，将体系分为3层：主界面层、逻辑功用层和底层。“主界面层”首要包含主人机界面和体系整体操控。“逻辑功用层”担任体系的各种逻辑功用，例如I/O设置、数据收集、数据处理、数据办理和数据查询等。“底层”则是一个个依照基本功用区分子VI，供应高层次VI调用。选用调用子VI的方法来完成模块之间的调用和相关。当调用子VI时，体系需求花费很少的开支，大约几十毫秒的时刻。测验体系的软件层次结构图3所示。
4.4 软件体系各使命优先级规划
依据LabVIEW的中频电源检测体系是一个多功用多使命体系，是以多使命并行的方法运转的。为了优化体系资源的运用情况，保证各功用模块精确完成使命，即便响运用户需求。测验体系首要使命优先级分配如下：
信号发送收集使命优先级最高，一旦发动收集，只需进入坚持或是中止时才会中止收集，为第1等级;数据处理使命优先级次之，数据收集好后要进行软件滤波和核算电能质量参数，为第2等级;数据显现使命将收集回来的数据实时地显现在图表里边，使命优先级也为第2等级;数据办理使命与生成报表使命都是在体系不进行数据收发的时分才干发动。故列为第3等级。
在LabVIEW上编写多使命程序十分便利，LabVIEW是主动多线程的编程言语，只需VI的代码能够并行履行，LabVIEW就会将它们分配在多个履行线程内一起运转。一般情况下，编写程序时应当遵从这样的准则：能够一起运转的模块就并排摆放，千万不要用连线，次序框等方法强制它们顺次履行。在并行履行时，LabVIEW会主动地把它们组织在在不同线程下一起运转，以进步程序的履行速度，节约程序的运转时刻。
4.5 软件整体架构
图4是测验体系软件的整体架构。其首要关键是：用while循环完成体系状况机，用事情结构监控界面按钮事情(用户点击各种按钮)和用户自定义事情，上述2者用事情进行同步，在状况机的“运转子状况”中，用行列同步数据收集和数据处理显现。
4.6 用户主界面程序规划
如图5所示，测验体系软件用户界面共分为6个部分：1)为检测目标挑选控件;2)为电压、电流波形图显现通道挑选控件;3)为电压、电流波形图显现;4)为电压、电流、功率等电能质量剖析显现;5)为软件操控菜单控件;6)为谐波剖析显现。
5 定论
该测验体系选用具有高速数据收集卡的便携式测验核算机为硬件渠道，软件规划选用LabVIEW中编制程序选用模块化、结构化的编程思维，进步了体系的牢靠性和保护性。该测验体系已配备于某型船只的中频电源体系，实践运用标明该测验体系具有测验精确、安稳牢靠、人机界面友爱等特色，达到了规划要求。
