基于LabVIEW的电力测温软件系统的设计与实施

【摘要】： 电力系统的安全运行对整个国民经济的发展来说是极为重要的,受到各级部门的高度重视。现代电力系统中的发电机绕组、高压变压器、高压开关设备和电力电缆接头等关键热点过热或温升过快会使电力设备寿命缩短,甚至引起火灾造成重大损失。必须有效地进行温度监测,防范意外事故,确保安全生产。 由于电力系统中待测热点所处环境有强电磁场,传统的电子传感器极易受到电磁干扰,无法实现在线精密测量。光纤光栅独特的抗电磁干扰能力,加之光纤光栅体积小巧、精度高、易安装、组网方便、耐久性好的优点,是其它电类传感器所无法比拟的,因此研究应用光纤光栅的对电力系统的热点进行监测具有重要的现实意义。 本论文的目的是应用LabVIEW软件平台,研究适于电力系统温度监测的软件系统,实现热点温度数据的采集、判别处理、存储、显示、远程传输和超限报警的功能,为光纤光栅温度传感器在电力系统温度监测领域的应用打下基础。 首先,本文在分析电力测温技术的基础上,总结了不同的温度监测方案的优缺点,介绍了光纤光栅温度传感的原理和传感器波长解调的方法。对电力测温用光纤光栅传感器的设计要求、结构和封装进行了讨论,给出了实验中使用的传感器的温度与波长特性曲线和多通道大容量光纤光栅温度监测网络的系统方案。 深入研究了虚拟仪器的发展历程,选用LabVIEW作为电力测温系统的软件开发平台。设计了测温软件的功能结构和系统流程,对电力系统热点温升情况进行了分类,根据光纤光栅传感系统的特点确定采用阈值和斜率分析算法对测温数据进行分析和逻辑判别。根据电力温度实时监控的需求,应用LabVIEW软件编写了软件系统,主要解决了监测数据的高速网络数据传输、原始数据存储、温度数据多通道实时显示、温度和温升超限判别算法、热点定位和温度超限声光报警功能。 本论文研究的软件系统具有人机界面良好、温度变化过程图形化、历史记录可回放、通道和传感器选择设置方便、声光报警直观和Internet远程数据传输的功能。软件在实际运行中稳定可靠,有广阔的应用前景。。