Implementación de un medidor de calidad de voltaje usando la plataforma en tiempo real CompactRIO e instrumentación virtual de LabVIEW

Abstract

In this paper the implementation of a three-phase voltage quality meter is described using a real-time platform CompactRIO and LabVIEW virtual instrumentation. The meter was developed with the platform known as National Instruments CompactRIO, which is composed of a real-time processor, a reconfigurable FPGA chassis and drive modules inputs and outputs. CompctRIO system while the input modules used in conjunction with FPGA to acquire signals from the voltage sensors, the real-time processor is responsible for analyzing the voltage signals and to calculate the parameters of the voltage quality. Meanwhile, virtual instrumentation developed in LabVIEW allows the user to know the status of power supply in terms of RMS values, frequency, total harmonic distortion and unbalance level. In addition, the voltage quality meter is able to work autonomously, can be accessed via web browsers and can transfer data over the network. These functions can be performed by the real-time controller is assigned a fixed IP address. The comparative results achieved with commercial measurement equipment indicate that discrepancies in measurements of RMS values, frequency, total harmonic distortion and unbalance levels are 1.6%, 1.3%, 7.4% and 7.9%, respectively.

En este trabajo se describe la implementación de un medidor trifásico de calidad de voltaje utilizando una plataforma en tiempo real CompactRIO e instrumentación virtual de LabVIEW. El medidor se desarrolló con la plataforma de National Instruments conocida como CompactRIO, la cual está compuesta por un procesador en tiempo real, un chasis reconfigurable con una unidad FPGA y módulos de entradas y salidas. Mientras que el sistema CompctRIO utiliza los módulos de entrada en conjunto con el FPGA para adquirir las señales de los sensores de voltaje, el procesador en tiempo real se encarga de analizar las señales de voltaje y calcular parámetros de la calidad de voltaje. Por su parte, la instrumentación virtual desarrollada en LabVIEW permite al usuario conocer el estado del suministro eléctrico en términos de valores RMS, frecuencia, distorsión armónica total y nivel de desbalance. Además, el medidor de calidad de voltaje es capaz de trabajar de forma autónoma, puede ser accesado mediante navegadores de internet y puede transferir datos a través de la red. Estas funciones se pueden realizar gracias a que el controlador en tiempo real tiene asignada una dirección de IP fija. Los resultados comparativos realizados con equipos de medición comerciales indican que las discrepancias en las mediciones de valores RMS, frecuencia, distorsión armónica total y nivel de desbalance son de 1.6%, 1.3%, 7.4% y 7.9%, respectivamente.