毛瑞++李曉潔++郭春英

摘 要：Labview作為一種專門用于開發(fā)測量與控制系統(tǒng)軟件的程序開發(fā)環(huán)境，在電力參數(shù)測量與管理方面具有重要意義。該研究將利用Labview的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)開發(fā)出一款基于虛擬儀器的電力參數(shù)測量系統(tǒng)，該款電力參數(shù)系統(tǒng)能夠?qū)θ嚯娏鞑黄胶舛取⒂行щ娏髦?、頻率以及功率等參數(shù)進(jìn)行精確測量。

關(guān)鍵詞：Labview 數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù) 電力參數(shù)管理

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（b）-0024-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)規(guī)模日益壯大，電力系統(tǒng)安全質(zhì)量問題成為當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。為了確保電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行和獲得最大限度的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，就必須開發(fā)出一款精確有效的電力參數(shù)管理系統(tǒng)。Labview是一款類似于ASIC的程序開發(fā)軟件，是開發(fā)測量或控制系統(tǒng)的最佳選擇，在開發(fā)電力參數(shù)測量和管理方面具有拓展性強(qiáng)、開發(fā)方便簡單、開發(fā)周期短、性能高、集成化功能的優(yōu)勢(shì)，該文將闡述基于Labview數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)的中電力參數(shù)測量功能和電力參數(shù)高級(jí)分析功能。

1 電力參數(shù)測量功能的實(shí)現(xiàn)

1.1 三相交流電壓

三相交流電是由三個(gè)頻率相同、電勢(shì)振幅相等、相位差120°的交流電路組成的電力系統(tǒng)。當(dāng)三相交流電中的頻率、電勢(shì)振幅以及相位差沒有形成120°角時(shí)，則形成三相交流不平衡系統(tǒng)。而三相交流系統(tǒng)出現(xiàn)不平衡狀態(tài)的原因主要是電力系統(tǒng)三相出現(xiàn)負(fù)荷載或者元件參數(shù)實(shí)際不對(duì)稱。三相交流電不平衡現(xiàn)象會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，比如啟動(dòng)元件保護(hù)動(dòng)作發(fā)生偏差、發(fā)電機(jī)容量下降、設(shè)備利用率降低等，這些危害對(duì)電力通信系統(tǒng)造成嚴(yán)重干擾。而基于Labview的虛擬儀器電力參數(shù)測量系統(tǒng)能夠精確測量三相交流電不平衡度，為調(diào)試三相交流電提供科學(xué)準(zhǔn)確的參數(shù)。

1.2 電流有效值

電流有效值是電力系統(tǒng)中將一直流電和一交流電分別通過相同阻值的電阻，倘若同一時(shí)間內(nèi)兩相電流通過同一電阻產(chǎn)生的熱量對(duì)等，而這一電流值就成為有效電流值[1]。有效電流值的測量是一項(xiàng)高難度的技術(shù)，它與電流的平均值測量方法不同，它必須根據(jù)電流的熱效應(yīng)來測量?；谔摂M儀器的電力參數(shù)測量系統(tǒng)以間隔電壓瞬時(shí)值和頻率跟蹤技術(shù)，利用Labview8.2中的公式節(jié)點(diǎn)完成了數(shù)組各元素的平方值計(jì)算，采用移位寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)疊加，從而測量并計(jì)算出電流的有效值。

1.3 頻率

電力系統(tǒng)中電網(wǎng)頻率是指在相同單位時(shí)間內(nèi)信號(hào)周期性變化的次數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，頻率一般不會(huì)發(fā)生變化，一旦系統(tǒng)運(yùn)行異常，負(fù)荷功率變化，那么發(fā)電機(jī)的功率也會(huì)產(chǎn)生變化。頻率不穩(wěn)定會(huì)嚴(yán)重縮減電機(jī)和葉輪機(jī)葉片使用壽命，影響電廠鍋爐正常出力，減少發(fā)電機(jī)的通風(fēng)量，最終使電壓水平下降。基于虛擬儀器的電力參數(shù)測量系統(tǒng)利用穩(wěn)點(diǎn)電力信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，用零點(diǎn)檢測法和頻率跟蹤技術(shù)測量電網(wǎng)的頻率，128點(diǎn)/次，連續(xù)8次采樣，以8次平均值為電網(wǎng)的平均頻率。

1.4 功率

功率是指電力系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)輸送電力的值，基于Labview的虛擬儀器電力參數(shù)測量系統(tǒng)在測量電力系統(tǒng)的功率值時(shí)所要測量的輔助量較多，主要包括有功功率、無功功率、功率因數(shù)等。但是只要將有功功率測量出來，其他功率值的測量就迎刃而解。Labview中利用for循環(huán)、公式節(jié)點(diǎn)以及移位寄存器來計(jì)算出電力系統(tǒng)中的電壓值和電流有效值，最后完成功率的計(jì)算。

2 基于Labview的電力參數(shù)測量系統(tǒng)的高級(jí)分析功能

2.1 信號(hào)波形顯示功能

基于Labview的虛擬儀器電力參數(shù)測量系統(tǒng)能夠?qū)㈦娏?shù)以波形的形式展示出來，利用SQL語言對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行超鏈接，既縮短了開發(fā)周期，又方便用戶進(jìn)行參數(shù)測量與分析。

2.2 相位差測量功能

相位差是指兩個(gè)頻率相同的交流電之間相位的差額度，這兩個(gè)交流電即交流電流、交流電壓以及交流電動(dòng)勢(shì)中的任意兩個(gè)，而它們指兩個(gè)同頻率的相位差與正弦量相關(guān)。兩個(gè)交流電的正弦量的就是相位差?；贚abview的虛擬儀器電力參數(shù)測量系統(tǒng)能夠通過適量法、硬件電路的過零檢測法等方式測量相位差[2]。

2.3 諧波分析

諧波是一個(gè)數(shù)學(xué)概念，是指周期性波形中常數(shù)與最小正周期相同的正弦和余弦含住的波形表達(dá)部分?；贚abview的虛擬儀器電力參數(shù)測量系統(tǒng)，能夠利用Labview編程系統(tǒng)平臺(tái)以及LabSQL語言訪問數(shù)據(jù)庫，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波檢測儀的科學(xué)精確管理，確保上位機(jī)與下位機(jī)中大量諧波數(shù)據(jù)的傳輸順暢，為諧波分析提供助力。

2.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

基于Labview的虛擬儀器電力參數(shù)測量系統(tǒng)能夠?qū)⒈粶y的信號(hào)存儲(chǔ)起來留在后期做詳細(xì)分析使用，這就是虛擬儀器電力參數(shù)測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存和讀取功能模塊，Labview提供了功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和文件處理系統(tǒng)，在電力參數(shù)測量系統(tǒng)是通過文本字節(jié)流、二進(jìn)制字節(jié)流、數(shù)據(jù)記錄文件三種方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)讀取。文本字節(jié)流能夠訪問電子表格、文字程序等內(nèi)容，并將內(nèi)容轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)為ASCII格式的文件。二進(jìn)制字節(jié)流是一種快捷緊湊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，它將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制字符串后，用戶要通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取軟件進(jìn)行翻譯處理。數(shù)據(jù)記錄文件是C語言才能訪問的二進(jìn)制格式，與數(shù)據(jù)庫類似。

3 結(jié)語

綜上所述，Labview的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)是目前最為成功、應(yīng)用最廣泛的虛擬儀器測量控制開發(fā)軟件，能夠?yàn)楝F(xiàn)代測量儀器提供測控?cái)?shù)據(jù)管理和組織服務(wù)。基于Labview的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)在電力參數(shù)管理中實(shí)現(xiàn)了三相交流電壓、電流有效值、頻率以及功率因數(shù)的精確測量，同時(shí)擁有非常直觀簡單的高級(jí)分析功能，可見基于Labview的虛擬儀器的電力參數(shù)測量系統(tǒng)在改善電力參數(shù)測量技術(shù)、提高測量參數(shù)精確性方面具有重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李連玉，楊琛，余玉，等.基于LabVIEW 的數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)在電力參數(shù)管理中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010，（35）：28-30.

[2] 羅文輝.LabVIEW中的數(shù)據(jù)庫訪問[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（3）：13-16.endprint