Systém pro vyhodnocení fázorů napětí v různých místech distribuční soustavy elektrické energie na platformě cRIO

Abstract

Diplomová práce se zabývá problematikou měření a vyhodnocení fázorů napětí s přiřazením přesné časové značky každému vzorku měřeného signálu. Měření je realizováno pomocí hardwaru NI CompactRIO, což je platforma firmy National Instruments, která představuje rozšiřitelnou hardwarovou architekturu, spojující kontrolér s procesorem a operačním systémem reálného času, rekonfigurovatelné hradlové pole FPGA a vstupně výstupní moduly v jediném šasi. Zdrojem přesné časové značky je GPS modul. V teoretické části jsou uvedeny možnosti měření fázorů napětí a popis technologie GPS včetně časových signálů PPS a IRIG. Dále je zmíněn trend vývoje měřící techniky od klasické instrumentace k virtuální instrumentaci. Následuje specifikace použitého hardware NI CompactRIO a způsob jeho programování v grafickém programovacím jazyce NI LabVIEW. V praktické části je uveden přehled programátorské práce s popisem použité metodiky měření a vyhodnocení fázorů napětí. Dále jsou vysvětleny důležité části zdrojového kódu a ověření funkčnosti aplikace. Diplomová práce je ukončena závěrem, který hodnotí dosažené výsledky s platformou NI CompactRIO a možnostmi dalšího vývoje aplikace.

The dissertation deals with problems of “Phasor voltage measurement including precise time mark assignment and results interpretation”. Measurement has been realized with NI CompactRIO hardware ("National Instruments company" product) what is open hardware architecture, connecting controller to processor and RTOS, programmed FPGA logic array and I/O modules in one chassis. Included GPS module is precise time mark source. Theoretical part consists of overview of phasor voltage measurement possibilities, GPS technology for precise time signal PPS and IRIG. Further is mentioned trend to substitute classical measure equipment with virtual. Following is review of technical parameters of used NI CompactRIO hardware and way how to program NI CompactRIO hardware with graphic program language NI LabVIEW software. Practical part contains overview of program work, description of measuring method and voltage phasor results evaluation. Further there are explanation of important source code parts and check of software application functionality. NI CompactRIO and method results are summarized in dissertation conclusion together with posible further application and method development.