数字化电气测量实验平台,是教研组老师为了让学生学习了解到目前智能电网中电能计量与质量分析系统的现状与趋势,而专门设计的一个覆盖课程实验教学内容,并且满足大数据、高精度,实时性,和可通信的电能计量与质量分析系统。
整个系统由三个部分组成:
第一部分是生成“待测对象”的三相逆变负载箱。一般学校的实验台或实验室中可能不具备从电网中直接接触的三相交流电,所以本实验中的“被测对象”是用开关电源逆变出的三相正弦交流电。如此可以保证安装的便利性,对于实验环境要求大大降低。为了有效测量电网中的谐波,本测量系统专门设计了三相桥整流型谐波负载,并且可连接三相对称负载与不对称负载,观测中线电流的变化;
第二是采集与传输信号的电气测量实验箱,采集的信号包括电能、磁场、温度等。
1. 电能信号采集,系统采用三相四线制接线法。考虑教学实验安全问题,系统基于低电压与小电流的输入信号进行设计。选择了精密电流型互感器以及霍尔传感器对输入信号进行处理。
2. 磁场测量功能,使用了线性输出磁场传感器和磁敏霍尔传感器。
3. 温度测量功能,是利用芯片及其调理电路配合J型热电偶
4. 所有采集到的信号都将送入微控制器进行处理;
第三部分是基于Labveiw的虚拟仪器。电气测量实验箱通过网口或USB形成虚拟串口连接PC机,在LabVIEW虚拟多功能电能表上进行电压电流波形、各项电能计量值的显示以及谐波分析结果展示等。


