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小型水电站技改监控系统的设计与实现

作　者: 何旭东
导　师: 钟秀琴；贾跃俊
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 微机监控 水电站 通信模块 数据库
分类号: TV736
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 71次
引　用: 1次
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内容摘要


随着社会经济的快速发展,人们对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求,传统的依靠人工或简单的自动控制系统对水电站进行调度控制显得越来越落后。而计算机监控系统须准确而又迅速地反映水电站各设备运行的状态及参数,并能自动实施安全处理。为此,本文提出对水电站的自动控制系统进行改造,其解决方式就是设计并实现一个计算机监控系统。目前,浙江省金华市沙畈水电站已成为金华地区电网的主要调峰电站之一,并且作为该地区全系统瓦解(假设)后的“黑启动”的最佳电源点配置。沙畈水电站原使用的是常规自动控制系统,电站管理单位对电站实施技改,对其应用计算机监控系统。因此,本文主要对小型水电站的现状(以沙畈水电站为例),以及电站普遍采用的控制和保护系统进行调研,分析电站现有自动控制系统的主要特征和功能,找出其存在的问题和需要改进的方面,并进一步研究微机监控系统在水电站技改中的应用。在此基础上,对小型水电站改造监控系统软件进行了设计和实现,重点叙述了通信模块的实现,并对系统进行调试与维护。本文设计和实现的计算机监控系统能自动控制发电机组频率和电压,并根据电力系统调度要求,自动调节发、供、用电的平衡,保障水电站发出的电能质量和电网运行的稳定性。小型水电站监控系统的改造,做到无人值班,少人值守,保障电能质量和电网的稳定性,实现调度自动化及经济运行模式化,从而使其发挥更好的效益。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 项目背景  9
  1.2 问题的提出  9-10
  1.3 系统建设目标  10-11
  1.4 系统的建设意义  11
  1.5 系统在国内外发展现状  11-12
  1.6 论文的内容和结构  12-14
第二章 小型水电站微机监控系统相关技术  14-30
  2.1 水电站计算机监控系统的特点  14-15
  2.2 水轮发电机组控制原理  15-25
    2.2.1 接线原理  15-20
    2.2.2 机组开机  20-25
    2.2.3 机组停机  25
  2.3 水电站计算机监控系统应用技术  25-29
    2.3.1 “专用型”自动控制模式  25-26
    2.3.2 监控组态软件  26-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章 小型水电站计算机监控系统的软件设计  30-42
  3.1 系统架构设计  30-36
    3.1.1 水电站监控系统改造方案设计  30-33
    3.1.2 软件配置方案设计  33-34
    3.1.3 调度自动化改造设计  34-36
  3.2 水电站微机监控系统的数据库  36-40
    3.2.1 水电站微机监控系统的数据库结构  37-38
    3.2.2 水电站微机监控系统数据库的产生及优化  38-40
  3.3 本章小结  40-42
第四章 小型水电站微机监控系统的实现  42-64
  4.1 水电站微机监控系统的编程语言  42-43
  4.2 通信方式  43-46
    4.2.1 串行通信方式  43-44
    4.2.2 现场总线控制系统  44-45
    4.2.3 商用或工业以太网通信方式  45-46
  4.3 通信规约  46-48
    4.3.1 CDT 规约  46
    4.3.2 POLLING 规约  46-47
    4.3.3 MODBUS 协议  47-48
  4.4 上位计算机与可编程控制器（PLC）通信  48-57
    4.4.1 西门子（SIEMEMS）PLC 通信程序设计  49-52
    4.4.2 欧姆龙（OMRON）PLC 通信程序设计  52-57
  4.5 上位计算机与智能交流电参数测量仪的通信  57-61
    4.5.1 PML3720  57-58
    4.5.2 EPM420  58-61
  4.6 水电站与电网调度的通信  61-63
    4.6.1 水电站微机监控系统的外部通信  61-62
    4.6.2 水电站微机监控系统的电力通信网的构成  62-63
  4.7 本章小结  63-64
第五章 小型水电站微机监控系统的调试与维护  64-75
  5.1 水轮发电机组微机监控系统调试  64-73
    5.1.1 PLC 及外部接线检查和模拟调试  64-65
    5.1.2 单步运行调试  65-68
    5.1.3 编程器高级调试  68-73
  5.2 水轮发电机组微机监控系统维护  73-74
    5.2.1 硬件维护  73
    5.2.2 软件维护  73-74
  5.3 本章小结  74-75
第六章 结束语  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-79

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水能利用、水电站工程 > 水电站建筑与设备 > 自动化、远动化
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