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测量仪表相关技术文章基于LabVIEW开发平台实现光伏逆变器虚拟仪器测控系统的设计

光伏逆变器厂商通常会向用户提供额定功率、效率曲线、功率因数等性能参数,这些可为光伏电站的工程规划和基础建设提供必要的基础参数。然而,在光伏电站建成投运后,仍需监测并分析光伏电站各项运行数据,如有功/无功功率、并网电能质量、瞬时转换效率等,从而能对系统进行实时故障诊断、运行调度和能量管理。

国内外知名的光伏逆变器厂商通常会提供其自有的监控系统解决方案,但这些系统主要是配合自家产品,其对外数据接口往往是封闭的,对于状态参数、采集速率、分析功能等难于灵活设置和扩展。为此,另外较常使用的方法是将多通道示波器、高精度功率分析仪、电能质量分析仪等专用仪器仪表组合,构成专用的监测系统。然而,此方案的不足在于: 仪器功能单一、投资成本高,可扩展能力不强; 设备操作繁琐、实时处理和管理能力较差,且测试数据难以存储,不便于进行后续的处理分析。

鉴于常规监测方案及传统仪器仪表的诸多不足和限制,目前的测试和监测系统已逐渐引入了虚拟仪器(Virtual Instrument - VI) 技术。VI 的核心思想是“软件就是仪器”,它将仪器分为计算机、仪器硬件和应用软件三部分。VI 通过标准的数字(RS232、USB、PCI、VXI 等等) 接口将各种测量硬件或板卡连接到计算机平台上,从而使计算机及测量仪器等硬件资源与计算机软件资源( 如数据处理、分析、控制、存储、显示等) 有机结合起来,用虚拟的计算机“软面板”代替传统仪器的“硬面板”。当然,VI 的内涵绝不仅仅是两个面板的替换,这是一场革命,在VI 系统中,硬件仅仅负责信号的输入输出,而系统的开发、功能的提升,在很大层度上都要依靠软件,软件成为整个仪器的关键。

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