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双调水轮发电机组最优协联测试系统研究与设计

作　者: 吴利国
导　师: 杨新华
学　校: 兰州理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 最优协联 图形化处理 dsPIC30F6011 加窗插值FFT VB语言
分类号: TM312
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 27次
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内容摘要


水轮机的能量指标越来越引起人们的注意,其中对能量指标的测试及测试方法,是设计、制造、运行等单位普遍关心的问题。现有的测试手段难以满足协联试验的要求,鉴于此,本课题针对双调水轮发电机组最优协联测试系统进行研制与设计。本文分析了国内外水电站自动化装置的研究及发展状况,针对国内的大中型水电站基本上还没有比较完善的对水轮发电机组运行最优协联检测装置这一现状,提出了一套能够准确测量双调机组最优协联特性的测试装置。这套装置可应用于多种机型,能够同时进行一次或多次协联试验,基本上实现了机组协联参数测量的汇总,然后把采集数据通过通信接口上传上位机,实现采集数据的图形化处理。硬件设计中,基于dsPIC30F6011实现了数据采集、处理、显示、通信以及键盘操作等功能,并且在处理电量信号时选用了加窗插值傅里叶变换,解决了FFT算法容易产生的泄露、混叠的问题。软件设计中,编写了dsPIC30F的主程序和各功能子模块程序,在加窗插值FFT的程序编写时采用了C语言和汇编语言结合的方式来提高代码的可执行性。在上位机的软件编写上采用VB(Visual Basic)语言进行数据库程序的编写和访问,基本上实现了常量检测、参数设置以及数据分析的功能,界面友好直观,具有一定的适用性。用相对法进行最优协联实验,得到相关数据及曲线,证明了本测试系统的先进性及有效性。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
插图索引  10-11
附表索引  11-12
第1章 绪论  12-16
  1.1 课题的背景和意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
  1.3 本课题的任务  14-15
  1.4 本章小结  15-16
第2章 最优协联参数的测量与计算方法  16-27
  2.1 水轮发电机性能现场试验标准  16
  2.2 协联关系  16-17
  2.3 最优协联测试参数  17-18
  2.4 流量的测量  18-21
    2.4.1 声学法  18-19
    2.4.2 流速仪法  19
    2.4.3 毕托管法  19
    2.4.4 蜗壳差压法  19-21
  2.5 工作水头的测取  21-23
  2.6 功率的测量  23-24
  2.7 谐波分析  24-26
    2.7.1 谐波的分析方法  24-25
    2.7.2 谐波含量的测量与计算  25-26
  2.8 本章小结  26-27
第3章 检测系统硬件设计  27-38
  3.1 系统硬件要求  27
  3.2 微处理器的选择  27-28
  3.3 数据采集模块  28-30
    3.3.1 电量与非电量的分析  29
    3.3.2 传感器的选择  29-30
  3.4 电量信号的采集  30-32
    3.4.1 电量信号采集电路  30-31
    3.4.2 电量信号绝对值电路及滤波电路  31-32
  3.5 非电量参数采集电路设计  32-34
    3.5.1 蜗壳差压及压力变送器的选择  32-33
    3.5.2 多路选择电路  33-34
    3.5.3 光电隔离电路  34
  3.6 与上位机的通信  34
  3.7 数据采集的抗干扰问题  34-36
    3.7.1 供电系统的抗干扰  35
    3.7.2 模拟输入通道的抗干扰  35-36
    3.7.3 数字滤波  36
  3.8 本章小结  36-38
第4章 系统软件设计  38-52
  4.1 下位机软件结构及功能  38
  4.2 初始化程序设计  38-39
  4.3 FFT 算法的实现  39-41
  4.4 A/D 程序设计  41-42
  4.5 键盘程序设计  42
  4.6 LCD 显示程序设计  42-43
  4.7 效率检测程序设计  43
  4.8 dsPIC30F6011 编程注意问题  43-45
  4.9 上位机软件设计  45
  4.10 软件运行和开发工具  45-46
  4.11 技术依据  46-47
  4.12 VB 与数据库的连接  47-48
  4.13 系统软件实现的功能  48-49
  4.14 上位机功能模块介绍  49-51
    4.14.1 主界面  49-50
    4.14.2 数据采集界面  50
    4.14.3 系统设置  50
    4.14.4 数据转换  50-51
  4.15 本章小结  51-52
第5章 用相对法求取最优协联关系的试验  52-60
  5.1 试验原理概述  52
  5.2 试验工况  52-53
    5.2.1 定桨工况试验  52-53
    5.2.2 定叶工况试验  53
  5.3 最优协联关系的求取  53-54
  5.4 协联关系分析  54-59
  5.5 本章小结  59-60
总结与展望  60-61
参考文献  61-64
致谢  64-65
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录  65

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 发电机、大型发电机组（总论） > 水轮发电机
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