动态无功补偿装置特性评价与电能质量监测系统开发

国家标准中对电能质量规定，能够引起电压波动、闪变、电压电流频率偏差、产生谐波、三相不平衡等现象的问题都是电能质量问题。风力发电的波动性和间接性直接导致风电场并网运行时的电能质量问题，这一问题可以通过对其进行无功功率补偿加以解决。 根据风力发电无功不足现状和无功补偿技术发展趋势，针对合理选择性能适用的无功补偿装置的需求，本文提出并研发了一种基于虚拟仪器技术的动态无功补偿装置评价系统和电能质量监测系统。系统结构以信号调理电路为硬件基础，PXI（PCIeXtensions for Instrumentation）数据采集平台为核心，以LabVIEW为软件开发工具。将电网信号通过硬件信号调理电路处理后再通过PXI数据采集平台采集进入PC机，使用LabVIEW软件编写的数据分析处理程序，建立电能质量监测系统和动态无功补偿装置响应时间测试系统，实现对电网电能质量的关键运行参数进行实时监测和分析，以预防因供电质量而引起的电力系统故障和生产事故。 系统以监测为目的，以国家标准为依据，以无功补偿和电能质量参数测试为核心，以数据分析和数据管理为扩展，以虚拟仪器技术为特色，集成了在线测试、波形显示、数据读取、信号处理与分析、超标预警、数据管理等多项核心功能，实现了无功补偿和电能质量监测的全要素集成。系统所实现的监测与显示数据包括响应时间、无功功率、有功功率、功率因数、电压电流波形、供电频率、电压偏差、谐波电压/电流幅值、相位等；实时计算数据包括三相电压、电流偏差百分比、供电频率偏差百分比、各次谐波含有率，谐波电压畸变率、总谐波畸变率等；超标报警包括电压、电流频率偏差超标报警、三相电压不平衡度报警、总谐波失真报警等；实时分析数据包括稳态信号波形相位图、基本参数统计图、信号序分量矢量图等，进行实地试验后，证明系统达到了良好的测试效果。