基于Labview的數據庫訪問技術在電力參數管理中的應用

毛瑞++李曉潔++郭春英

摘 要：Labview作為一種專門用于開發測量與控制系統軟件的程序開發環境，在電力參數測量與管理方面具有重要意義。該研究將利用Labview的數據庫訪問技術開發出一款基于虛擬儀器的電力參數測量系統，該款電力參數系統能夠對三相電流不平衡度、有效電流值、頻率以及功率等參數進行精確測量。

關鍵詞：Labview 數據庫訪問技術 電力參數管理

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0024-01

隨著社會經濟的發展，電力系統規模日益壯大，電力系統安全質量問題成為當今社會關注的焦點。為了確保電力系統安全可靠運行和獲得最大限度的社會經濟效益，就必須開發出一款精確有效的電力參數管理系統。Labview是一款類似于ASIC的程序開發軟件，是開發測量或控制系統的最佳選擇，在開發電力參數測量和管理方面具有拓展性強、開發方便簡單、開發周期短、性能高、集成化功能的優勢，該文將闡述基于Labview數據庫訪問技術的中電力參數測量功能和電力參數高級分析功能。

1 電力參數測量功能的實現

1.1 三相交流電壓

三相交流電是由三個頻率相同、電勢振幅相等、相位差120°的交流電路組成的電力系統。當三相交流電中的頻率、電勢振幅以及相位差沒有形成120°角時，則形成三相交流不平衡系統。而三相交流系統出現不平衡狀態的原因主要是電力系統三相出現負荷載或者元件參數實際不對稱。三相交流電不平衡現象會嚴重影響電網安全可靠運行，比如啟動元件保護動作發生偏差、發電機容量下降、設備利用率降低等，這些危害對電力通信系統造成嚴重干擾。而基于Labview的虛擬儀器電力參數測量系統能夠精確測量三相交流電不平衡度，為調試三相交流電提供科學準確的參數。

1.2 電流有效值

電流有效值是電力系統中將一直流電和一交流電分別通過相同阻值的電阻，倘若同一時間內兩相電流通過同一電阻產生的熱量對等，而這一電流值就成為有效電流值[1]。有效電流值的測量是一項高難度的技術，它與電流的平均值測量方法不同，它必須根據電流的熱效應來測量。基于虛擬儀器的電力參數測量系統以間隔電壓瞬時值和頻率跟蹤技術，利用Labview8.2中的公式節點完成了數組各元素的平方值計算，采用移位寄存器實現數據疊加，從而測量并計算出電流的有效值。

1.3 頻率

電力系統中電網頻率是指在相同單位時間內信號周期性變化的次數，當系統運行穩定時，頻率一般不會發生變化，一旦系統運行異常，負荷功率變化，那么發電機的功率也會產生變化。頻率不穩定會嚴重縮減電機和葉輪機葉片使用壽命，影響電廠鍋爐正常出力，減少發電機的通風量，最終使電壓水平下降。基于虛擬儀器的電力參數測量系統利用穩點電力信號進行頻譜分析，用零點檢測法和頻率跟蹤技術測量電網的頻率，128點/次，連續8次采樣，以8次平均值為電網的平均頻率。

1.4 功率

功率是指電力系統在單位時間內輸送電力的值，基于Labview的虛擬儀器電力參數測量系統在測量電力系統的功率值時所要測量的輔助量較多，主要包括有功功率、無功功率、功率因數等。但是只要將有功功率測量出來，其他功率值的測量就迎刃而解。Labview中利用for循環、公式節點以及移位寄存器來計算出電力系統中的電壓值和電流有效值，最后完成功率的計算。

2 基于Labview的電力參數測量系統的高級分析功能

2.1 信號波形顯示功能

基于Labview的虛擬儀器電力參數測量系統能夠將電力參數以波形的形式展示出來，利用SQL語言對數據庫進行超鏈接，既縮短了開發周期，又方便用戶進行參數測量與分析。

2.2 相位差測量功能

相位差是指兩個頻率相同的交流電之間相位的差額度，這兩個交流電即交流電流、交流電壓以及交流電動勢中的任意兩個，而它們指兩個同頻率的相位差與正弦量相關。兩個交流電的正弦量的就是相位差。基于Labview的虛擬儀器電力參數測量系統能夠通過適量法、硬件電路的過零檢測法等方式測量相位差[2]。

2.3 諧波分析

諧波是一個數學概念，是指周期性波形中常數與最小正周期相同的正弦和余弦含住的波形表達部分。基于Labview的虛擬儀器電力參數測量系統，能夠利用Labview編程系統平臺以及LabSQL語言訪問數據庫，從而實現對諧波檢測儀的科學精確管理，確保上位機與下位機中大量諧波數據的傳輸順暢，為諧波分析提供助力。

2.4 數據存儲功能

基于Labview的虛擬儀器電力參數測量系統能夠將被測的信號存儲起來留在后期做詳細分析使用，這就是虛擬儀器電力參數測量系統的數據保存和讀取功能模塊，Labview提供了功能強大的數據庫系統和文件處理系統，在電力參數測量系統是通過文本字節流、二進制字節流、數據記錄文件三種方式實現數據存儲與數據讀取。文本字節流能夠訪問電子表格、文字程序等內容，并將內容轉化存儲為ASCII格式的文件。二進制字節流是一種快捷緊湊的數據存儲方式，它將數據轉變成二進制字符串后，用戶要通過相應的數據讀取軟件進行翻譯處理。數據記錄文件是C語言才能訪問的二進制格式，與數據庫類似。

3 結語

綜上所述，Labview的數據庫訪問技術是目前最為成功、應用最廣泛的虛擬儀器測量控制開發軟件，能夠為現代測量儀器提供測控數據管理和組織服務。基于Labview的數據庫訪問技術在電力參數管理中實現了三相交流電壓、電流有效值、頻率以及功率因數的精確測量，同時擁有非常直觀簡單的高級分析功能，可見基于Labview的虛擬儀器的電力參數測量系統在改善電力參數測量技術、提高測量參數精確性方面具有重要作用。

參考文獻

[1] 李連玉，楊琛，余玉，等.基于LabVIEW 的數據庫訪問技術在電力參數管理中的應用[J].科技創新導報，2010，（35）：28-30.

[2] 羅文輝.LabVIEW中的數據庫訪問[J].武漢理工大學學報，2006，28（3）：13-16.endprint