【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展,維持人們生活的供給所需求的電能與日俱增,對(duì)電能的持續(xù)、優(yōu)質(zhì)、安全的供應(yīng)提出了更高的要求。近年來(lái),智能變電站建設(shè)飛速發(fā)展,站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)和通訊更加靈活和完善,以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)為核心的狀態(tài)檢修逐漸代替了傳統(tǒng)的定期檢修,這極大提高了供電可靠性。但是,隨著智能變電站在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展,站內(nèi)現(xiàn)有在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的弊端也逐漸顯現(xiàn)。一是不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的不同技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無(wú)法形成統(tǒng)一的配合和數(shù)據(jù)共享,變電站內(nèi)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)復(fù)雜多樣,造成在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的混亂和形同虛設(shè)。二是現(xiàn)有的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能判斷的準(zhǔn)確率太低,多數(shù)只是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的收集和整理,無(wú)法與狀態(tài)評(píng)價(jià)要求整合,無(wú)法提供可靠的狀態(tài)檢修建議,無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的要求。三是目前在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能評(píng)判的算法只能對(duì)突發(fā)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷和分析,無(wú)法自動(dòng)分析設(shè)備狀態(tài)的趨勢(shì)變化,無(wú)法將設(shè)備故障發(fā)現(xiàn)在萌芽階段,不能準(zhǔn)確表達(dá)設(shè)備的真實(shí)健康狀況。本文是針對(duì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)狀,從開(kāi)關(guān)設(shè)備的軟硬件,通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘算法入手,進(jìn)行新的設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究。首先,本文介紹和設(shè)計(jì)了智能變電站開(kāi)關(guān)設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的軟硬件整體架構(gòu)。硬件上研究了系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)及其采集方式,并完成了傳感器選型;軟件上,根據(jù)軟件的應(yīng)用需求設(shè)計(jì)了軟件的結(jié)構(gòu)和功能。其次,本文針對(duì)現(xiàn)有的IEC61850框架下的通信系統(tǒng)的缺陷,分析設(shè)計(jì)了應(yīng)用NB-IoT通信技術(shù)的組網(wǎng)方式和數(shù)據(jù)模式,重構(gòu)了 IEC61850通信架構(gòu)并設(shè)計(jì)了適配該系統(tǒng)的通訊終端。第三,采用LSTM算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗,并將其小波分解實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理,在此基礎(chǔ)上,采用循環(huán)編碼的LSTM算法來(lái)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估,對(duì)設(shè)備參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試并進(jìn)行了展示。本文所研究的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將智能變電站內(nèi)傳感器的通信協(xié)議進(jìn)行了統(tǒng)一,并加強(qiáng)了系統(tǒng)客戶(hù)端的應(yīng)用安全性,實(shí)現(xiàn)了人工智能算法對(duì)采集到的數(shù)據(jù)的深度挖掘,提高了采集數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)檢工作的指導(dǎo)作用,具有很強(qiáng)的工程價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM63
【圖文】：

逑圖２－１智能變電站開(kāi)關(guān)設(shè)備在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)總體架構(gòu)圖逡逑從圖２－１中可以看出所設(shè)計(jì)的變電站開(kāi)關(guān)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：逡逑硬件方面，將系統(tǒng)分為三層，即站控層，間隔層和過(guò)程層。其中，過(guò)程層負(fù)逡逑責(zé)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集，間隔層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)匯總傳送到站控層，站控層的主站服務(wù)逡逑器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算、與結(jié)果呈現(xiàn)�？紤]到現(xiàn)行的ＩＥＣ６１８５０通信技術(shù)逡逑中，各種過(guò)程層設(shè)備接入間隔層ＩＥＤ的通信協(xié)議，通信接口不統(tǒng)一，ＩＥＤ數(shù)量種逡逑類(lèi)繁雜的問(wèn)題，本文采用統(tǒng)一的ＮＢ－Ｉ0Ｔ接入的方式對(duì)過(guò)程層到間隔層的通信協(xié)逡逑議進(jìn)行規(guī)范，并將間隔層中的各種設(shè)備的ｆｆｉＤ單元換成一個(gè)ＮＢ－Ｉ0Ｔ基站模塊，逡逑以此來(lái)對(duì)ＩＥＣ６１８５０的框架進(jìn)行重構(gòu)。逡逑軟件方面，根據(jù)軟件每部分模塊的功能或每個(gè)模塊所需承擔(dān)的任務(wù)，將軟件逡逑分為表示層，業(yè)務(wù)層，和數(shù)據(jù)層三部分。表示層就是用戶(hù)可以操作和觀(guān)察到的部逡逑分

通信協(xié)議和通信接口不統(tǒng)一的問(wèn)題，本文在過(guò)程層到間隔層的鏈接采用ＮＢ－Ｉ0Ｔ逡逑通信技術(shù)，并將間隔層中的所有設(shè)備的ＩＥＤ單元換成一個(gè)ＮＢ－ＩｏＴ基站模塊，以逡逑此來(lái)對(duì)ＩＥＣ６１８５０的框架進(jìn)行重構(gòu)。本文的硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖２－２所示：逡逑ｎ逡逑站控層逡逑邐＾艮」＾邐逡逑ＮＢＩＯＴＳ＾邐＼間隔層逡逑＾邐，邋Ａ邋，邋Ｖ逡逑終端食俞邐｜終端發(fā)射邐｜＾蝻發(fā)射邐Ｖ逡逑模產(chǎn)１邐丨模￥２邐丨模￥３邐０邋０邋０邋０邋０邋０逡逑過(guò)程層逡逑Ｉ傳感器１邋Ｉ丨傳“２邋Ｉ邋Ｉ傳“器３邐……逡逑圖２－２硬件系統(tǒng)架構(gòu)圖逡逑從２－２圖中可以看出，過(guò)程層包括所有的對(duì)被監(jiān)控設(shè)備和被監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行數(shù)逡逑據(jù)采集和狀態(tài)監(jiān)控的傳感器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集；還包括終端發(fā)射模塊，終端逡逑模塊負(fù)責(zé)將傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并按照ＮＢ－ＩｏＴ通信方法將數(shù)據(jù)逡逑１０逡逑

圖２－３軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)逡逑如圖２－３所示，按照軟件實(shí)現(xiàn)的功能需求，或代碼所需承擔(dān)的任務(wù)對(duì)軟件的逡逑２１逡逑

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本文編號(hào)：2797323