电能质量分析仪

电能质量分析仪简介
　　电能质量(Power Quality)，从普遍意义上讲是指供电，包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。电能质量分析仪其可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差，其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、波形畸变(谐波)、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。 在现代电力系统中，电压暂降和中断已成为重要的电能质量问题。

功能及组成：

　　电能质量分析仪是对电网运行质量进行检测及分析的专用便携式产品。可以提供电力运行中的谐波分析及功率品质分析，能够对电网运行进行长时间的数据采集监测。同时配备电能质量数据分析软件，对上传至计算机的测量数据进行各种分析。

　　电能质量分析仪主要由五部分组成，分别为测量变换模块、模数转换模块、数据处理模块、数据管理模块以及外围模块。其中测量变换模块由电压互感器、电流互感器以及信号调理电路组成;数据处理模块包含DSP以及外部存储器SDRAM与FLASH;外围模块由显示、存储以及通信子模块组成。

工作原理：

　　电网信号经过电压/电流互感器、信号调理电路转变为符合ADC输入要求的小幅值电压信号;模数转换模块用于将小幅值电压信号转变为数字信号，并将其传送至数据处理模块;数据处理模块以DSP作为运算核心，对ADC的采样信号进行数据处理，从而计算得到电压偏差、频率偏差、谐波、三相不平衡度、电压闪变等电能质量参数;数据管理模块用于对数据处理模块计算得到的各项电能质量参数进行数据管理，完成显示、存储以及通信等人机交互功能。

自动校准技术：

　　电能质量分析仪自动校准主要涉及三方面技术：虚拟仪器技术、总线技术以及可编程仪器标准命令。

　　(1)虚拟仪器技术：虚拟仪器技术利用高性能的模块化硬件，结合灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。美国NI公司首先提出虚拟仪器的概念，自20世纪90年代以来，NI公司已先后研制出支持多种总线系统的虚拟仪器，尤其是该公司推出的LabVIEW，通过图形化软件程序流程图来编程实现虚拟仪器的测量、测试功能;

　　(2)自动校准系统通信的关键是总线技术，用于仪器测量的常用总线主要包括：GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口总线)、LAN(LocalArea Network，局域网)、串口总线(RS-232、RS-422、RS-485)等;

　　(3)可编程仪器标准命令(Standard Commands for Programmable Instruments，SCPI)：SCPI是一套标准命令集的规范，和硬件无关，无论是基于GPIB、LAN还是串口的任何仪器都可以使用符合SCPI标准的命令集。SCPI的语句以ASCⅡ文本的方式存在，可以加入到任何计算机测试编程语言之中，例如BASIC、C或C++;也可以用于如LabVIEW、LabWindows/CVI这样的专用测试程序开发环境。