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变电站电力监控系统设计与实现

作　者: 李达
导　师: 闫士杰
学　校: 东北大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 变电站监控系统数据库系统通讯系统优化
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

如今,电作为一种能源,在人们日常生活中的地位越来越重要,提高供电可靠性是供电企业面临的一大难题。变电站作为电能的集中和分散点,提高其供电的可靠性,是解决持续供电问题的关键所在。又因为各类企业对通信质量、稳定性、可靠性等提出了更高的要求,尤其是那些通过上位机对现场设备进行监控的工厂、变电所,准确可靠的监控数据对他们更为重要。本文从实际出发,以抚顺某工厂变电站为具体实施对象,对变电站电力监控系统的建立进行了研究。论文针对工厂对变电站电力监控系统的要求,对整个监控系统结构进行了分析,将系统分为间隔层、通讯层和站控层三个部分,对每个部分所需设备进行选择,搭建起基本硬件结构。介绍了监控软件的选择和监控系统的设计思路,研究了监控主机、通信管理机以及保护监控单元之间的通信技术和规约。监控软件采用软件公司自己独特的编程方法,实现了后台通信与前台操作的并行性,确保了系统工作的实时性,设计出一套准确、可靠的变电站监控系统,实现变电站所需的遥控、遥信、遥测、遥调的“四遥”基本功能,并且做出跟工厂密切相关的报表,记录关键设备的历史运行数据,并画出几个数据的历史趋势曲线。然后根据监控系统的历史数据库,对相关设备经行无功补偿,实现其最优化运行。通过对监控系统功能进行测试,从监控画面测试出的数据结果可以得出结论,本监控系统可靠、准确、通用,具有结构简单、易于扩展、操作方便、人机界面友好等特点。文章最后总结了在本监控系统设计过程中存在的一些问题,提出了相应的改进措施,对电力监控系统的进一步发展做出了展望。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 变电站监控系统概述  10-11
  1.2 变电站监控系统系统的介绍及其意义  11-13
  1.3 国内外变电站监控系统的发展及应用状况  13
  1.4 本论文的主要工作  13-16
第2章监控系统的组成  16-30
  2.1 变电站监控系统的组成部分  16
  2.2 间隔层  16-19
    2.2.1 间隔层的功能  16-18
    2.2.2 间隔层单元硬件结构的介绍  18-19
  2.3 通讯层  19-27
    2.3.1 通讯管理机  20-21
    2.3.2 通讯介质  21-22
    2.3.3 通信协议  22-27
  2.4 站控层  27-30
第3章监控系统的分析与设计  30-36
  3.1 监控系统中的软件建模  30
  3.2 监控系统的设计框图  30-32
  3.3 系统的设计举例  32-34
    3.3.1 实时数据显示流程  32-33
    3.3.2 故障操作流程  33-34
  3.4 监控系统运行原理  34-36
    3.4.1 系统登陆过程  34
    3.4.2 下位机数据处理过程  34-36
第4章监控系统的实现  36-62
  4.1 设备数据监控的必要性  36
  4.2 系统监控软件的选择  36
  4.3 监控软件的介绍  36-39
  4.4 监控软件的显示和控制原理  39
  4.5 上位机与外部设备的连接  39-40
  4.6 数据的采集和显示  40-51
    4.6.1 新建画面  40
    4.6.2 定义外部设备  40-41
    4.6.3 数据库的设计  41-47
    4.6.4 变量的动态连接  47-51
  4.7 报表的设计  51-56
  4.8 历史数据库  56-59
    4.8.1 变量记录的类型  56-58
    4.8.2 历史记录存储及文件的格式  58-59
  4.9 现场设备控制的设计  59-62
第5章系统运行的结果  62-72
  5.1 高压部分  62-64
  5.2 低压部分  64-67
  5.3 报表部分  67-69
  5.4 历史趋势曲线  69-72
第6章电力系统的优化  72-84
  6.1 现场设备的状态  72-73
  6.2 无功功率产生的原因  73-74
  6.3 无功补偿原理及其意义  74-75
  6.4 无功补偿方法  75-77
  6.5 无功补偿容量计算  77-79
    6.5.1 集中补偿和分组补偿容量计算  77-78
    6.5.2 就地补偿容量计算  78-79
  6.6 无功补偿后节约的能耗计算  79
  6.7 总的无功补偿容量及其节约的电能  79-83
  6.8 无功补偿容量的计算过程  83-84
第7章总结与展望  84-86
参考文献  86-90
致谢  90

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