本文關鍵詞：小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)設計及實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：小水電站監(jiān)控系統(tǒng)的好壞直接影響到水電站的運行效率和安全可靠性。故本文在系統(tǒng)分析了小水電站監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)預測方法研究現(xiàn)狀后,設計了一套以安全性和可靠性為主、經(jīng)濟性和實用性相結合的具有數(shù)據(jù)預測功能的小水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容如下:1、調(diào)研分析了小水電站監(jiān)控系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)預測方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀后,提出了本文設計的小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案,其總體設計內(nèi)容包括水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法設計、機組現(xiàn)地控制單元設計和上位機監(jiān)控軟件設計。2、針對水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)“壞點”的情況,提出了一種水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法用于驗證數(shù)據(jù)真實性,該算法使用改進粒子群算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡構建了數(shù)據(jù)預測模型,并以水輪機水導軸承溫度為例進行了仿真分析,最后把該水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法實例生成了DLL文件。3、分別設計了一套機組現(xiàn)地控制單元和上位機監(jiān)控軟件。按照小水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案對其進行設計,充分考慮自動控制系統(tǒng)與常規(guī)控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)配合,最終能夠達到小水電站無人值班或少人值守程度。此外,還將水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法實例應用到小水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中。4、對本文設計的小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)做了測試,具體包括機組正常開機控制測試、正常停機控制測試、事故停機控制測試,以及水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法實例測試。5、系統(tǒng)總結了本文的主要研究內(nèi)容,并對下一步的研究工作進行了展望。
【關鍵詞】：小水電站 數(shù)據(jù)預測算法 機組現(xiàn)地控制單元 上位機監(jiān)控軟件
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TV736
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題的研究背景與意義12-13
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究意義13
• 1.2 國內(nèi)外小水電站監(jiān)控系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 數(shù)據(jù)預測方法研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.1 國內(nèi)數(shù)據(jù)預測方法研究現(xiàn)狀16
• 1.3.2 國外數(shù)據(jù)預測方法研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 小水電站數(shù)據(jù)預測功能應用分析17
• 1.4 課題來源與主要研究內(nèi)容17-19
• 1.4.1 課題來源17
• 1.4.2 課題主要研究內(nèi)容17-19
• 1.5 本章小結19-20
• 第2章 小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)總體設計20-30
• 2.1 小水電站計算機監(jiān)控任務20-21
• 2.1.1 設備運行監(jiān)視20
• 2.1.2 機組運行自動控制20
• 2.1.3 運行事故自動處理20-21
• 2.2 計算機監(jiān)控系統(tǒng)結構選擇21-24
• 2.2.1 單計算機分層分布式結構21-22
• 2.2.2 雙計算機分層分布式結構22
• 2.2.3 多計算機分層分布式結構22-24
• 2.3 小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)總體設計思路24
• 2.4 小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)功能分析24-27
• 2.4.1 水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法功能分析25
• 2.4.2 機組現(xiàn)地控制單元功能分析25-26
• 2.4.3 上位機監(jiān)控軟件功能分析26-27
• 2.5 小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)總體設計方案27-28
• 2.5.1 水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法設計27-28
• 2.5.2 機組現(xiàn)地控制單元設計28
• 2.5.3 上位機監(jiān)控軟件設計28
• 2.6 本章小結28-30
• 第3章 小水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法設計30-46
• 3.1 傳感器故障導致數(shù)據(jù)“壞點”及通常解決辦法30-32
• 3.1.1 數(shù)據(jù)“壞點”原因分析30-31
• 3.1.2 數(shù)據(jù)“壞點”后果分析31
• 3.1.3 數(shù)據(jù)“壞點”通常解決方法31-32
• 3.2 數(shù)據(jù)預測算法提出32
• 3.3 水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型構建32-34
• 3.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡基本原理32-33
• 3.3.2 輸入層和輸出層節(jié)點數(shù)確定33
• 3.3.3 隱層節(jié)點數(shù)確定33-34
• 3.4 基本粒子群(PSO)算法使用及其改進34-38
• 3.4.1 基本粒子群算法34-35
• 3.4.2 粒子群算法速度改進35
• 3.4.3 粒子群算法粒子慣性權重改進35-36
• 3.4.4 粒子群算法中粒子速度改進效果驗證36-37
• 3.4.5 粒子群算法中粒子速度與慣性權重共同改進效果驗證37-38
• 3.5 改進粒子群算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型構建38-40
• 3.5.1 確定粒子群粒子維數(shù)及相關參數(shù)38-39
• 3.5.2 粒子群算法適應度函數(shù)確定39
• 3.5.3 改進粒子群算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)39-40
• 3.6 水電站傳感器數(shù)據(jù)預測算法實例仿真40-43
• 3.6.1 數(shù)據(jù)歸一化處理40-41
• 3.6.2 結果分析41-43
• 3.7 算法實例轉(zhuǎn)變成DLL文件43-44
• 3.8 本章小結44-46
• 第4章 小水電站機組現(xiàn)地控制單元設計46-62
• 4.1 機組現(xiàn)地控制單元結構確定46-47
• 4.2 主控設備選擇47-48
• 4.2.1 微機控制器選擇47
• 4.2.2 觸摸屏選擇47
• 4.2.3 自動準同期裝置選擇47
• 4.2.4 同步檢查繼電器選擇47
• 4.2.5 電參數(shù)測量儀選擇47-48
• 4.3 水輪機水導軸承溫度傳感器選擇及保護措施確定48
• 4.4 監(jiān)控點數(shù)確定48-50
• 4.5 主要控制回路關鍵點設計50-52
• 4.5.1 斷路器合閘回路關鍵點設計50-51
• 4.5.2 斷路器分閘回路關鍵點設計51
• 4.5.3 機組勵磁調(diào)節(jié)回路關鍵點設計51-52
• 4.6 人機接口設計52-53
• 4.7 水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法實例的數(shù)據(jù)處理流程設計53-54
• 4.8 機組控制流程設計54-58
• 4.8.1 機組開機流程控制54-56
• 4.8.2 機組停機流程控制56-57
• 4.8.3 事故處理流程控制57-58
• 4.9 機組現(xiàn)地控制單元控制柜開發(fā)58-60
• 4.10 本章小結60-62
• 第5章 小水電站上位機監(jiān)控軟件設計62-76
• 5.1 組態(tài)軟件的選擇及介紹62-63
• 5.1.1 組態(tài)軟件選擇62
• 5.1.2 組態(tài)軟件IFIX介紹62-63
• 5.2 軟件配置63-64
• 5.3 用戶權限配置64-65
• 5.3.1 安全區(qū)域配置64
• 5.3.2 組賬戶和用戶賬戶配置64-65
• 5.3.3 用戶登陸和退出65
• 5.4 數(shù)據(jù)采集功能實現(xiàn)65-66
• 5.5 過程數(shù)據(jù)庫構建66-67
• 5.6 監(jiān)控界面設計67-68
• 5.7 水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法實例應用68-70
• 5.8 歷史報表設計70-73
• 5.9 實時數(shù)據(jù)曲線設計73-75
• 5.10 本章小結75-76
• 第6章 小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)測試76-84
• 6.1 小水電站數(shù)據(jù)預測與監(jiān)控系統(tǒng)總體構成76
• 6.2 正常開機控制測試76-77
• 6.3 正常停機控制測試77-78
• 6.4 事故停機控制測試78-80
• 6.5 水電站傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)預測算法實例測試80-82
• 6.5.1 預測算法精度分析80-81
• 6.5.2 數(shù)據(jù)“壞點”超標事故處理81-82
• 6.6 本章小結82-84
• 第7章 結論與展望84-86
• 7.1 結論84
• 7.2 展望84-86
• 參考文獻86-90
• 致謝90-91
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果91

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本文編號：372538