暂态电能质量信号发生与检测

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基于 LabVIEW 的暂态电能质量信号发生器的设计 齐会会 沈阳农业大学 吴鹏飞 沈阳农业大学 摘要 简要地介绍 LabVIEW 的结构和特点,并详细地介绍一种基 于 LabVIEW 环境下自行开发的虚拟函数信号发生器。该仪器不但 面友好,而且功能强大、操作简便【1】。经过仿真实验表明,它能够产生电 能质量的 电压骤升信号、 电压骤降信号、波动和暂态振动信号。可以 完成不同环境下的测量要求。 关键字 暂态电能质量 信号发生器 LabVIEW Abstract: This paper introduces briefly the structure and characteristics of LabVIEW, and provides a detailed description of the design of a kind of function signal generator based on LabVIEW. This instrument has a friendly interface, powerful function and easy operation. The results of simulated experiments indicate that this virtual function signal generator can generate voltage swells, voltage sags, transient harmonics, transient oscillation. Thus it can possibly meet the various measuring requirements in different situations. Key words: Transient Power Quality, Signal Generator, ; LabVIEW 1 引言 电能质量作为一种高效清洁的能源，正以特殊商品的形式在工农 业生产和人民日常生活中扮演着越来越重要的角色。同其他商品讲求 质量一样，电网电能也有其质量要求。高质量的 电能对于保证电网和 电气设备安全、经济运行，提高产品质量和保障居民正常生活有着重 要的意义【2】。随着电力电子装置在 电力系统中的广泛应用，暂态电能 质量问题已成为众多领域关注的热点。 信号发生器作为科学实验中比较重要的装置,被广泛地应用到 电 能质量领域。而对于暂态信号难以捕捉，在教学和科研过程中,需要能 模拟实际信号源的信号发生器,传统的信号发生器不能很好满足这个 要求。其次，为了验证硬件设备，也需要信号发生器，传统的模拟信号 发生器一般只能产生几种常规的波形，传统台式任意波信号发生器体 积庞 大、接口不灵活、系统封闭、功能固定、价格昂贵等缺点。基于此 本文设计了一种基于 LabVIEW 的新型虚拟信号发生器。利用该仪器 【3】【4】 可以轻松、快捷地产生并显示各种所需的信号波形,为理工科学习 。 2 信号发生器的软件设计思路 设计一个虚拟信号发生器首先要进行前面板的设计,前面板的设 计主要需要考虑到所设计的信号发生器实现什么功能,再根据这些功 能,在控件选板中选择相应的控件,放在前面板相应的位置上,摆放也 有一定的讲究,使前面板看起来比较协调。再者是后面板的设计。后面 板的设计要用到函数模板,根据本程序需要实现的功能,在函数选板中 选择相应的函数。程序调试成功后就产生一个虚拟信号发生器。 3　信号发生器的前面板设计 软件设计是虚拟函数信号发生器设计的核心，LabVIEW 程序由 两部分组成:前面板程序和框 图程序。整个程序基于多线程设计,即前 面板和系统程序各占用一个线程。虚拟函数信号发生器的前面板如 图 1 所示。前面板是用户接口,即交互式界面,用

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