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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
我们在这里展示的型号是ENA450，但是由于NI CompactRIO产品系列和系统的可扩展性以及LabVIEW代码的可移植性，我们能够将系统调节成不同的尺寸大小，以满足各种不同的应用以及客户的特殊需要。除基于完全灵活的NI CompactRIO 系统（）以外，我们还创造了另外两种整体解决方案，可以把应用程序部署至：
●集成化的CompactRIO系统（ENA450.EB, ENA450.NB），其在同一个机箱内同时安装了实时处理器和可重新配置现场可编程门阵列（FPGA）。
●或者单板RIO（即Single-Board RIO）（ENA460）系统，其在单个印刷电路板上包含NI CompactRIO系统的三个核心部件-实时处理器、现场可编程门阵列（FPGA）和I/O 。
电能质量分析仪的性能由仪器硬件和软件确定。ENA电能质量监测系统包含一系列的软件应用程序，这些应用程序可以用于分析仪的远程控制、已储存数据分析及通过因特网发布电能质量数据。这种模化的理念可以实现所有客户需求，并且使成本***小化。
测量能力
固件ENA-Node在基于CompactRIO的ENA450分析仪上直接运行并且提供各种测量服务，包括处理所有数据采集、计算和储存。
固件ENA-Node包括一些并行运行的软件模块：
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FFT分析仪
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矢量分析仪
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电流监测器
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闪变计
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EN50160电压监视器
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半周期RMS监视器
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电压发报和报警
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数字输入
所有上述固件模块都适合于50Hz 和60Hz 电力系统。用户可以通过仪器显示器观察数据并且把数据储存在数据文件中。所有仪器都在9.6 kS/秒/通道的采样率下工作。采样率与被测量信号的频率同步。实施的算法符合IEC61000-4-30、IEC61000-4-15和IEC61000-4-7等电能质量标准的规定。
软件将会分析电网的三个电压信号(***高可达300Vrms)和三路电流瞬时值，以便计算电网的各种变量：RMS值、频率、谐波光谱、总谐波失真、闪变、三相系统不平衡、有功功率、无功功率、电能和许多其他变量。通过使用NI 9227电流模块或者通过电流钳连接到ELCOM EL9215I-R1电流模块，可以直接测量电流变送器（1A/5A）输出的电流。
图2 ENA450接线图–如何连接到输电线
可测量的变量列表
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电压 |
电流 |
功率 |
电能 |
根据EN50160评估的电压 |
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RMS （200毫秒和半周期） |
RMS （200毫秒和半周期） |
功率因数 |
有功电能合计 |
RMS |
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THD |
THD |
余弦 |
基本有功电能(谐波1) |
THD |
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谐波(1-50) |
谐波 (1-50) |
有功功率合计 |
无功电能合计 |
谐波(1-25) |
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间谐波(0.5 – 49.5) |
间谐波(0.5 – 49.5) |
谐波有功功率(1-50) |
基本无功电能(谐波1) |
不平衡 |
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直流部分 |
直流部分 |
无功功率合计 |
视在能量合计 |
频率 |
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不平衡 |
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谐波无功功率(1-50) |
正有功电能 |
信号电压 |
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短时闪变Pst，长时闪变Plt |
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负有功电能 |
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视在功率合计 |
电感无功电能 |
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谐波视在功率（1-50） |
电容无功电能 |
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用于仪器控制、数据管理和报表的用户界面
易于使用的ENA-Touch用户界面是一个用于ENA测量服务的图形用户界面。所有仪器控制、数据显示和测量配置都通过ENA-Touch用户界面进行。为了显示测量的数值，它可以容易、妥当地实现配置并显示测量的数据。有两种类型的可视化面板：一些面板在表格中显示固定数值，一些面板能够支持多种显示数据的方法（如表格、频域图表、图表、矢量图表及电能质量的统计结果）以便显示用户自定义的数值。ENA-Touch用户界面对于控制进行了优化，能够使用触摸屏进行显示，并且也可以在分辨率为800x480的超级移动PC上使用。ENA-Touch可以通过因特网TCP/IP协议远程控制ENA-Node。同时由于显示了所有的联机数据，系统也允许储存数据以进行离线分析。计算后的变量可及时地进行累计并且一些数据在储存之前就经过了统计评估。数据根据一个规定的时间间隔定期储存，另有一些基于事件的数据仅在事件发生时进行储存。
利用ENA-Report可以很方便地地对储存的数据进行离线分析，并生成报告。