PCI一6254数据采集卡在10kV模拟电网中的应用

　　O引言

　　随着电能在人民生活中地位的日益提高，电力系统的问题受到了越来越多的关注。实际电网不可能频繁用于实验研究，因此我们组建了一套10kV模拟电网。该电网由两部分组成，一部分为一次高压侧，另一部分为模拟电网二次测量系统。过去的测量都是在现场用示波器纪录数据，这种方式采集的数据受到示波器的通道限制。而数据采集卡能够多通道采集信号，速度较快而且精度高，同时采集卡和微机构成的测量系统可以远离现场，进行远程操作避免了人员与一次高压侧接触，安全可靠。该测量系统以Nl的PCI-6254[’]数据采集卡为核心。以下基于NI的PCI一6254数据采集卡的1OkV模拟电网测量系统，介绍系统的硬件组成，给出了系统的LabVIEW软件序，最后提供了实验验证。110kV模拟电网一次侧高压系统IOkV模拟电网一次侧系统的接线图如图l所示。

　　一次高压侧分为2段(I、H段)，每段都是由l台容量为SOOkVA的变压器将380V升到10kV。每段上有3条支路，分别模拟不同长度的架空和电缆输电线，其参数见表l。图中的K为高压真空开关，用于投切支路，以便模拟不同条件的电网系统进行实验。电网总电容电流为33A左右。

　　在三相交流系统中，需要通过TV测量的电压有线电压、相电压、相对系统中性点电压以及系统发生接地故障时的零序电压。在每段的母线上利用TV测量以上所说电压。另外在每条支路和中性点都装有TA，用于测量支路零序电流和中性点电流。

　　2NIPCI书254采集卡及数据测t系统

　　2.1系统组成

　　数据测量系统的功能是采集来自传感器的各种电信号，并将其送往数据处理和诊断系统，对采集到的数据进行分析、处理。数据的分析、处理一般是由微机配合相应的软件进行。其系统组成框图如图2所示。

　　测量系统中的电压及电流信号分别由电压传感器和电流传感器采集获得。需要注意的是，一般数据采集卡采集的范围为士10V，所以要将高压传感器获得的电压和电流信号经电压、电流变送器变比到士10V内，再在软件中将数据乘上对应的变比。一信号调理是指传感器采集到的信号在输人匕AQ卡之前进行的预处理，这里主要是对信号进行隔离和滤波，以提高信噪比，易于传翰并与后续环节相适配。

　　数据采集卡采用的是Nl公司M系列的PCI一6254采集卡。采集卡上有一个通向计算机内存的高速硬件通道，这就意味着所采集的数据可以直接送到计算机的内存。最后在计算机内实现数据处理，并利用Lab-viEW图形化编程在虚拟仪器[2]面板显示器上显示并保存.

　　2.2测.系统软件程序