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分析水电站基于网络小型水电站计算机监控系统设计和

收藏本文 2024-02-01 点赞:27748 浏览:122453 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:在我国辽阔的地域范围内,蕴藏着巨大的清洁无污染的水利水电资源,其中又以小型水电资源最为丰富。随着我国经济的不断进展以及对水电资源需求量的不断增加,国内已有为数纵多的中小型水电站正在兴建。由此,研制一套能满足中小型水电站计算机监控需求的系统以提升水电站技术和管理水平,具有重要的实际作用。水电站计算机监控系统是一门涉及自动制约原理、计算机网络基础、数字图像处理等学科,并能对水电站进行实时监控和管理的重要技术。论文在系统地浅析了国内外水电站监控系统的监控方式、通讯网络及现地制约单元(Local ControlUnit, LCU)层次架构的基础上,依据自动发电的制约要求,对湖北秭归某二级小型水电站计算机监控系统进行了结构的配置和案例的设计以及基于网络远程监控的尝试。系统采取分层分布式的结构系统将整个监控系统分成远程调度管理层、电站监控层、现地制约层三层。同时,依据小型水电站自身的特点,在设计时对电站制约层主控设备和现地主控设备单元之间的通讯,以及保护测控装置与机组间的通信采取CAN总线网络;其他智能设备与机组间的通信均采取RS485/RS232网络。现地制约层的设计中采取了以EDCS-7340和plc为核心,并辅之于各种自动化仪表,来完成对本地机组的制约和调节。上位机的监控画面的设计选用功能强大的工控组态软件--组态王6.55通用版,完成了水电站监控系统的各种监控界面设计,实现了上下位机的监控通信、电站报表和智能管理等功能。并在此基础上探讨了对工程的Web发布和通过Internet/Intranet访问,以实现经由网络远程浏览和监控工程,更好地对水电站的调度和远程管理。论文在完成对水电站设计的基础上,探讨了水电站机组故障诊断的基本类型和策略,并将灰色论述运用到水电站机电设备故障的浅析诊断中来。验证了灰关联浅析法在进行水电站机电设备故障诊断中的简单有效性。论文的选题在基于水电站的网络远程监控方面做了可行的尝试,这对于探讨水电站群的远程监控技术,尤其是梯级水电站群的远程监控系统的研制具有比较现实的价值和作用。关键词:小型水电站论文计算机监控论文Web发布论文故障诊断论文灰色系统论述论文

    摘要3-4

    ABSTRACT4-10

    1 绪论10-16

    1.1 课题的背景和探讨的作用10-11

    1.1.1 课题的背景10

    1.1.2 探讨的作用10-11

    1.2 国内外探讨进展情况11-12

    1.2.1 国外探讨进展情况11

    1.2.2 国内探讨进展情况11-12

    1.3 计算机监控系统的分类和监控方式12-13

    1.3.1 计算机监控系统的方式12

    1.3.2 计算机监控系统的结构12-13

    1.4 水电站计算机监控系统的任务13-14

    1.4.1 设备运转的监视13

    1.4.2 LCU 自动制约13

    1.4.3 事故的自动处理13-14

    1.5 本论文探讨的目的和内容14-15

    1.5.1 本论文探讨的目的14

    1.5.2 本论文探讨的内容14-15

    1.6 小结15-16

    2 小型水电站计算机监控系统总体结构设计16-26

    2.1 设计的概述16-18

    2.1.1 秭归某二级小水电站的基本概况16-17

    2.1.2 小型水电站自动制约系统设计的要求17-18

    2.2 水电站计算机监控系统的组成18-21

    2.2.1 机组现地制约单元的结构和功能19-20

    2.2.2 机组现地单元中 PLC 制约系统设计20

    2.2.3 电站层的监控部分设计20

    2.2.4 电站保护部分的设计20-21

    2.3 水电站计算机监控的软件设计21-23

    2.3.1 组态软件的选择21

    2.3.2 组态王软件的介绍21-22

    2.3.3 监控系统的软件结构22

    2.3.4 监控系统数据流向22-23

    2.4 水电站计算机监控系统实现的功能23-24

    2.5 小结24-26

    3 机组现地制约单元的设计与探讨26-48

    3.1 机组 LCU 的功能26

    3.2 机组 LCU 微机制约器的选择26-29

    3.3 秭归某二级水电站对各 LCU 的功能要求29-30

    3.3.1 数据采集与处理功能29

    3.3.2 安全运转监视29-30

    3.3.3制约和调节功能30

    3.3.4 事故停机处理30

    3.3.5 数据通信30

    3.3.6 在线诊断功能30

    3.4 机组 LCU 的主要制约设备30-33

    3.4.1 监控点数及性质的确定30-32

    3.4.2 可编程制约器型号的选择32

    3.4.3 现地触控屏的选择32

    3.4.4 测速装置的选择32-33

    3.4.5 测温装置的选择33

    3.4.6 同期装置的选择33

    3.5 EDCS-7340 综合自动化系统的结构和功能配置33-34

    3.5.1 EDCS-7340 综合自动化系统的结构33

    3.5.2 EDCS-7340 综合自动化系统的功能配置33-34

    3.6 发电机组的制约功能的实现及制约流程34-40

    3.6.1 开机制约34-37

    3.6.2 停机制约37-40

    3.6.3 事故停机制约40

    3.6.4 紧急停机40

    3.7 机组顺控工艺流程及 plc 程序流程的设计40-46

    3.7.1 机组运转状态的判断40

    3.7.2 机组顺序制约流程设计40-46

    3.8 小结46-48

    4 上位机软件设计的实现48-70

    4.1 定义外部设备变量49-51

    4.1.1 数据库的作用49

    4.1.2 数据词典量的类型49-50

    4.1.3 定义数据词典50-51

    4.2 建立监控主画面组态图51-52

    4.3 实时数据窗口的制作实现52-53

    4.4 历史运转数据的浏览和提取53-57

    4.5 报警系统的创建57-63

    4.5.1 实时数据报警窗口的创建57

    4.5.2 通过 Internet 发送电子邮件报警的设计57-62

    4.5.3 语音报警系统设计62-63

    4.6 用户管理与权限的配置63-65

    4.6.1 定义用户组和用户64

    4.6.2 运转用户的登录和退出64-65

    4.7 其它典型运转画面65-68

    4.8 小结68-70

    5 工程的 Web 发布和 Internet/Intranet 访问70-76

    5.1 Web 版的技术特性和功能特性70-71

    5.2 工程发布的端口设置71-72

    5.3 工程画面的发布72-73

    5.4 通过互联网远程浏览工程73-75

    5.5 小结75-76

    6 机组故障诊断76-88

    6.1 电机断条、偏心等故障诊断76-79

    6.1.1 定子电流诊断法原理76-78

    6.1.2 电流信号的采集与处理78-79

    6.2 灰色系统论述79-82

    6.2.1 灰色关联公理与灰色关联度79-81

    6.2.2 灰色系统关联度的计算步骤81-82

    6.3 基于灰色论述的机组故障诊断82-85

    6.4 小结85-88

    7 结论与展望88-90

    7.1 全文总结88

    7.2 论文展望88-90

    致谢90-92

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