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《基于labview水力機組運行實時監(jiān)測系統(tǒng)_畢業(yè)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要水電是我國重點發(fā)展的綠色能源，水電生產(chǎn)具有開停機方便、運行費用低，對環(huán)境污染小等優(yōu)點，合理充分地利用水電能源對我國的經(jīng)濟發(fā)展起著巨大的推動作用，因此有效地對水力機組運行參數(shù)進行檢測、分析、優(yōu)化，對水輪機組高效穩(wěn)定運行將起到重要作用。本文采用虛擬儀器技術(shù)，通過LabVIEW的方法，開發(fā)了一套水力機組運行實時監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了水輪機運行參數(shù)的實時檢測、分析、計算以及水力機組能量特性模型的建立，而且為建立水力機組優(yōu)化運行系統(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)建了實時監(jiān)測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)并詳細介紹了硬件的選型設(shè)計。該系統(tǒng)的硬件部分主要采用了美國N
2、I公司的產(chǎn)品，包括信號調(diào)理設(shè)備以及數(shù)據(jù)采集卡，經(jīng)過試驗驗證，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時監(jiān)測系統(tǒng)的要求。第二部分：利用圖形化編程語言LabVIEW建立了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了水輪機的工作水頭、流量、出力等參數(shù)的實時在線監(jiān)測、顯示、處理以及存儲，同時可根據(jù)水力機組實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)計算水輪機的運行效率，并實時顯示，使工作人員隨時了解水輪機的運行狀況。本系統(tǒng)的開發(fā)對于充分利用水資源，提高水電站的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)水力機組的高效穩(wěn)定運行及優(yōu)化運行均具有一定的實際指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：水力機組；優(yōu)化運行；數(shù)據(jù)采集；虛擬儀器；監(jiān)測系統(tǒng)目錄摘要ABSTRACT第1章緒論11.1水電站系
3、統(tǒng)的發(fā)展概論11.1.1國內(nèi)外發(fā)展狀況21.1.2水電站控制方式的演變31.1.3小型水電站計算機監(jiān)控現(xiàn)狀5第2章中小型水電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計72.1中小型水電站運行的特點72.2水電站監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計要求82.3監(jiān)控系統(tǒng)的主要設(shè)計任務(wù)102.3.1監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計102.3.2水電站的電廠分層設(shè)計12第3章上位機的軟件設(shè)計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)儀器的對比153.1.1.2虛擬儀器的構(gòu)成153.1.1.3虛擬儀器的特點173.1.2LabVIEW183.2LabVIEW各種通信方式介紹與實現(xiàn)203.3系統(tǒng)通信方式的比較
4、與原則213.4上下機間的數(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水利機組運行實時監(jiān)測系統(tǒng)采集的實現(xiàn)25第4章基于虛擬儀器的水利機組運行參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)274.1數(shù)據(jù)庫的訪問技術(shù)274.1.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫平臺274.1.2LabVIEW的數(shù)據(jù)庫訪問方式274.1.3LabSQL工具包簡介284.1.4LabSQL的安裝及配置304.1.5LabVIEW訪問數(shù)據(jù)庫的流程314.2數(shù)據(jù)庫表單設(shè)計324.3數(shù)據(jù)庫采集系統(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41第1章緒論1.1水電站控制系統(tǒng)
5、的發(fā)展概況水電站最根本的任務(wù)是實現(xiàn)安全經(jīng)濟運行,隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,電力需求迅猛增長,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,總裝機容量高達18200MW。為了實現(xiàn)安全發(fā)供電,需要經(jīng)常監(jiān)測的量成千上萬,需要實現(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,使控制功能進一步復(fù)雜。為了實現(xiàn)水電站的優(yōu)化運行以期達到整個系統(tǒng)的經(jīng)濟運行,需要進行的計算更為復(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裝置越來越難以勝任,因此采用更為先進的技術(shù)成了迫不及待的任務(wù)。與此同時,計算機科學(xué)發(fā)展異
6、常迅猛,技術(shù)日新月異,其性能日趨完善,而價格日益下降,這為計算機監(jiān)控取代常規(guī)的布線邏輯型自動裝置提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。早在20世紀70年代,計算機已開始應(yīng)用于水電站,起先用于各項離線計算和工況的監(jiān)測,后來,逐漸進入到控制領(lǐng)域。它經(jīng)歷了一段從低級到高級,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)域擴展到水情測報、水工建筑物的監(jiān)控。航運管理控制等各個方面,從監(jiān)控到實現(xiàn)經(jīng)濟運行,從個別電廠監(jiān)控到整個梯級和流域監(jiān)控的發(fā)展過程。出現(xiàn)了一批用微機構(gòu)成的調(diào)速器、勵磁調(diào)節(jié)器、同期裝置和繼電保護裝置等。多媒體技術(shù)應(yīng)用使電廠中控室的設(shè)計發(fā)生了巨大的變化。巨大的模擬顯示屏正在逐漸被計算機顯示器所
7、代替;常規(guī)操作盤基本上已被計算機監(jiān)控系統(tǒng)的值班員控制臺所取代。運行人員的操作已從過去的扭把手、按開關(guān)轉(zhuǎn)為計算機鍵盤和鼠標操作。運行人員的工作性質(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)測和控制調(diào)節(jié)工作都由計算機系統(tǒng)去完成。運行人員的勞動強度大大減輕,人數(shù)也大大減少,甚至出現(xiàn)了“無人值班”的水電站。采用計算機監(jiān)控已成了水電站主流。411.1.1國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀從20世紀70年代起,計算機監(jiān)
