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望眼欲穿，却蓦然回首，发现真正好的工控品牌都在---《厦门莫格电气自动化有限公司》

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　　您的选择，就是我们的前进的动力。

　　实现一个电能质量分析仪，它包含一套完整的仪器，能够执行所有必要的电能相关的测量，并且能够在一个运行实时操作系统的小型硬件系统上实现并行处理。我们还必须考虑系统的可扩展性，以便在进行设计测量和数据处理运算时符合***新的IEC和 EN标准。

　　解决方案:
　　利用COTS（商业现成可用）的工具，如NI CompactRIO，一款坚固而可扩展的硬件平台，以及NI LabVIEW图形开发环境来开发电能质量分析仪，并使其遵守国际电能质量标准

　　电能质量测量很重要？

　　电能是一种产品，和任何其他产品一样，并且它或许是目前工商业所需要的***必不可少的原材料。它的不同寻常之处在于它必须连续不断被接收和使用，人们无法方便地大量储存电能，并且在使用前无法方便地对它进行质量检验。若电能质量较差，则有可能对生产线造成重大损伤。因此，通过监测电能质量，我们就能够在系统遭到损伤，并导致严重的财务损失之前找到潜在的问题。此时进行预防工作的成本相对而言是较低的，并且工程师可以进行一系列的改善工作，从优化系统运行流程到监测与控制设备的整体安装等。

　　什么是需要测量的量？

　　典型的电能质量分析仪采集并分析电网中的三路电压，并根据国际标准的规定计算电压质量。电压质量由以下参数进行定义：频率、电压电平变化、闪变、三相系统不平衡、谐波光谱、总谐波失真和信号电压电平等。在某些情况下，也需要将电流信号和电压一起分析。这样就可以分析电流相关的参数，并能够计算一些间接参量，例如有功功率、无功功率、电能等。

 图1  带有电能质量监控功能的电能传输示意图

　　我们的电能质量分析软硬件包被命名为ENA（全称：ELCOM网络分析仪），是用于电能质量监测的综合的模块化系统，它符合现行国际标准和其他国际规定文件的规定。

　　选择开发平台的注意事项

　　我们选择在NI CompactRIO平台上利用C系列模块实现系统。与传统的基于计算机的仪器相比较，它更加紧凑、坚固，并且尺寸更小（高宽深：8818090mm或3.473.5英寸）。它还具有更好的温度规格（工作温度范围在-40°C和+70°C之间），以及非常低的功率消耗（约为8瓦）。而且，NI CompactRIO系列产品还能够为我们提供各种不同的尺寸规格，这对我们来说很重要，帮助我们快速适应不同客户及不同应用的需要。

　　从丰富的C系列I/O模块中，我们选择了NI 9225 300V功率测量模块进行高电压的测量。该模块是为电网测量而设计的，能够测量110V电网的相电压和线电压，以及240V电网的相电压。针对电流测量，我们使用了NI 9227。NI 9225和NI 9227能够在50k采样点/秒的采样率下实现同步采样，能够实现***的三相功率测量以及电能质量测量，如：闪变、谐波和功率因数等。此外，我们还设计了特殊的电压和电流模块供选择：EL9215U-R1和EL9215I-R1，它们都基于NI 9215模块设计并内嵌了我们的信号调理电子元件。它们占用三个插槽，可以集成到CompactRIO机箱中使用。

　　由于需要开发易于使用并且具有可移植性和可扩展性的解决方案，所以我们选用了NI LabVIEW作为软件开发环境，用于开发ENA的各部分软件。根据所选择的CompactRIO型号不同以及所选择的输入模块的不同，有几种不同型号的CompactRIO 电能质量分析仪。ENA 电能质量分析仪固件的***低要求是带400MHz处理器的控制器和带有2M现场可编程门阵列（Gate FPGA）的机箱。