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《基于labview水力機(jī)組運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要水電是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的綠色能源，水電生產(chǎn)具有開停機(jī)方便、運(yùn)行費(fèi)用低，對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，合理充分地利用水電能源對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用，因此有效地對(duì)水力機(jī)組運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、分析、優(yōu)化，對(duì)水輪機(jī)組高效穩(wěn)定運(yùn)行將起到重要作用。本文采用虛擬儀器技術(shù)，通過LabVIEW的方法，開發(fā)了一套水力機(jī)組運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了水輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、分析、計(jì)算以及水力機(jī)組能量特性模型的建立，而且為建立水力機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。本文主體分為兩部分，每部分內(nèi)容如下：第一部分：采用虛擬儀器的概念，構(gòu)建了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)并詳細(xì)介紹了硬件的選
2、型設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的硬件部分主要采用了美國(guó)NI公司的產(chǎn)品，包括信號(hào)調(diào)理設(shè)備以及數(shù)據(jù)采集卡，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)不論采集精度、速度以及抗干擾能力都能夠滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求。第二部分：利用圖形化編程語(yǔ)言LabVIEW建立了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水輪機(jī)的工作水頭、流量、出力等參數(shù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)、顯示、處理以及存儲(chǔ)，同時(shí)可根據(jù)水力機(jī)組實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行效率，并實(shí)時(shí)顯示，使工作人員隨時(shí)了解水輪機(jī)的運(yùn)行狀況。本系統(tǒng)的開發(fā)對(duì)于充分利用水資源，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)水力機(jī)組的高效穩(wěn)定運(yùn)行及優(yōu)化運(yùn)行均具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：水力機(jī)組；優(yōu)化運(yùn)行
3、；數(shù)據(jù)采集；虛擬儀器；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目錄摘要ABSTRACT第1章緒論11.1水電站系統(tǒng)的發(fā)展概論11.1.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r21.1.2水電站控制方式的演變31.1.3小型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控現(xiàn)狀5第2章中小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)72.1中小型水電站運(yùn)行的特點(diǎn)72.2水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求82.3監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)任務(wù)102.3.1監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)102.3.2水電站的電廠分層設(shè)計(jì)12第3章上位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)143.1虛擬儀器及LabVIEW概述143.1.1虛擬儀器技術(shù)153.1.1.1虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的對(duì)比153.1.1.2虛擬儀器的構(gòu)成153.1.1
4、.3虛擬儀器的特點(diǎn)173.1.2LabVIEW183.2LabVIEW各種通信方式介紹與實(shí)現(xiàn)203.3系統(tǒng)通信方式的比較與原則213.4上下機(jī)間的數(shù)據(jù)傳遞223.5數(shù)據(jù)采集223.6系統(tǒng)程序前面板223.7系統(tǒng)程序框圖243.8水利機(jī)組運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的實(shí)現(xiàn)25第4章基于虛擬儀器的水利機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)274.1數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問技術(shù)274.1.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)274.1.2LabVIEW的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問方式274.1.3LabSQL工具包簡(jiǎn)介284.1.4LabSQL的安裝及配置304.1.5LabVIEW訪問數(shù)據(jù)庫(kù)的流程314.2數(shù)據(jù)庫(kù)表單設(shè)計(jì)32
5、4.3數(shù)據(jù)庫(kù)采集系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)364.4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能37第5章展望與總結(jié)385.1展望385.2總結(jié)38致謝40參考文獻(xiàn)41第1章緒論1.1水電站控制系統(tǒng)的發(fā)展概況水電站最根本的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,電力需求迅猛增長(zhǎng),興建的水電站越來越多,其容量也越來越大,如正在建設(shè)的三峽水電站,總裝機(jī)容量高達(dá)18200MW。為了實(shí)現(xiàn)安全發(fā)供電,需要經(jīng)常監(jiān)測(cè)的量成千上萬,需要實(shí)現(xiàn)的控制功能也越來越復(fù)雜。特別是抽水蓄能電廠的出現(xiàn),機(jī)組的工況不僅有發(fā)電、調(diào)相、而且還有抽水、各種工況之間的相互轉(zhuǎn)換,使控制功能進(jìn)一步復(fù)雜。為了實(shí)現(xiàn)水電站的優(yōu)化運(yùn)
6、行以期達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,需要進(jìn)行的計(jì)算更為復(fù)雜。以上這些復(fù)雜的工作使原來在水電站上廣泛使用的布線邏輯型自動(dòng)裝置越來越難以勝任,因此采用更為先進(jìn)的技術(shù)成了迫不及待的任務(wù)。與此同時(shí),計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展異常迅猛,技術(shù)日新月異,其性能日趨完善,而價(jià)格日益下降,這為計(jì)算機(jī)監(jiān)控取代常規(guī)的布線邏輯型自動(dòng)裝置提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。早在20世紀(jì)70年代,計(jì)算機(jī)已開始應(yīng)用于水電站,起先用于各項(xiàng)離線計(jì)算和工況的監(jiān)測(cè),后來,逐漸進(jìn)入到控制領(lǐng)域。它經(jīng)歷了一段從低級(jí)到高級(jí),從順序控制到閉環(huán)調(diào)節(jié)控制,從局部控制到全廠控制,從電能生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展到水情測(cè)報(bào)、水工建筑物的監(jiān)控。航運(yùn)管理控
7、制等各個(gè)方面,從監(jiān)控到實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,從個(gè)別電廠監(jiān)控到整個(gè)梯級(jí)和流域監(jiān)控的發(fā)展過程。出現(xiàn)了一批用微機(jī)構(gòu)成的調(diào)速器、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、同期裝置和繼電保護(hù)裝置等。多媒體技術(shù)應(yīng)用使電廠中控室的設(shè)計(jì)發(fā)生了巨大的變化。巨大的模擬顯示屏正在逐漸被計(jì)算機(jī)顯示器所代替;常規(guī)操作盤基本上已被計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的值班員控制臺(tái)所取代。運(yùn)行人員的操作已從過去的扭把手、按開關(guān)轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)鍵盤和鼠標(biāo)操作。運(yùn)行人員的工作性質(zhì)也發(fā)生了質(zhì)的變化,從過去的日常監(jiān)控和頻繁操作轉(zhuǎn)變?yōu)檠惨?經(jīng)常的監(jiān)測(cè)和控制調(diào)節(jié)工作都由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)去完成。運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕,人數(shù)也大大減少,甚至出現(xiàn)了“無人值班”的水電
8、站。采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控已成了水電站主流。411.1.1國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀從20世紀(jì)70年代起,計(jì)算機(jī)監(jiān)
