本文關(guān)鍵詞：變電站設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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【摘要】：變電站設(shè)備溫度情況是反映電氣設(shè)備是否正常運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo),對(duì)設(shè)備溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并及時(shí)、有效的預(yù)警,能夠保證電力系統(tǒng)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。對(duì)于變電站設(shè)備,如高壓開關(guān)柜、母線、電纜、刀閘開關(guān)及變壓器等關(guān)鍵部位常因絕緣老化、超負(fù)荷運(yùn)行等原因造成局部過熱,進(jìn)而引發(fā)大面積停電甚至災(zāi)難性事故。因此,對(duì)這些設(shè)備的關(guān)鍵部位進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)、預(yù)警顯得十分必要。本文研究變電站設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)與預(yù)警問題,結(jié)合智能變電站、傳統(tǒng)變電站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),利用電源管理技術(shù)、ZigBee無線通信技術(shù)、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)以及溫度預(yù)測(cè)相關(guān)理論,設(shè)計(jì)了一套既適用于智能站也適用于傳統(tǒng)站的變電站設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)裝置包括過程層的無線溫度傳感器、溫度監(jiān)測(cè)子IED以及間隔層的溫度監(jiān)測(cè)主IED。無線溫度傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)點(diǎn)溫度的采集與傳輸。以低功耗技術(shù)展開,主要由CC2530主控制器、數(shù)字溫度傳感器LM75BD等元件構(gòu)成,采用極少自放電的鋰一次電池供電,采用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)與溫度監(jiān)測(cè)子IED之間的數(shù)據(jù)交換。溫度監(jiān)測(cè)子IED實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)的處理判斷,報(bào)警、預(yù)警、協(xié)議打包以及數(shù)據(jù)上傳等功能。由MSP430F149處理器、ZigBee無線收發(fā)模塊、GPRS短信模塊、液晶顯示模塊、存儲(chǔ)模塊以及通信接口電路構(gòu)成。其中通信接口電路包括以太網(wǎng)接口電路和CAN總線接口電路,以適應(yīng)不同變電站的需要。溫度監(jiān)測(cè)主IED實(shí)現(xiàn)對(duì)全站溫度數(shù)據(jù)的集中處理、指令的收發(fā)、協(xié)議打包、數(shù)據(jù)上傳等功能。由ADSP-BF518高速處理器、CAN總線模塊、以太網(wǎng)模塊及其它外圍模塊構(gòu)成。與傳統(tǒng)主IED設(shè)計(jì)不同的是,在硬件設(shè)計(jì)上摒棄了以往“ARM+DSP”雙CPU架構(gòu),選取了高性能的ADSP-BF518處理器實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求。課題以整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為目的,除硬件設(shè)計(jì)外,本文也對(duì)系統(tǒng)通信方法、溫度預(yù)測(cè)算法加以研究。為實(shí)現(xiàn)裝置之間的互操作性,本文重點(diǎn)研究了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信方式;為適應(yīng)傳統(tǒng)站的需要,簡(jiǎn)述了IEC60870-5-103的通信方式。在溫度預(yù)測(cè)方面,采用了優(yōu)化后的廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)溫度進(jìn)行預(yù)測(cè),將預(yù)測(cè)算法嵌入到站控層的監(jiān)控軟件中,以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的預(yù)先診斷,為決策提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：變電站設(shè)備 溫度監(jiān)測(cè) 溫度預(yù)測(cè) IEC61850
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM63
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究背景與意義11-12
• 1.2 變電站設(shè)備發(fā)熱原因分析12-14
• 1.3 變電站設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文主要工作17-19
• 第二章 變電站設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)的總體方案和關(guān)鍵技術(shù)19-29
• 2.1 系統(tǒng)的總體方案19-21
• 2.1.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求19-20
• 2.1.2 系統(tǒng)的總體架構(gòu)20-21
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)21-28
• 2.2.1 溫度傳感器的電源管理技術(shù)21
• 2.2.2 溫度預(yù)警系統(tǒng)的通信技術(shù)21-24
• 2.2.3 溫度預(yù)警系統(tǒng)的通信協(xié)議24-26
• 2.2.4 溫度預(yù)測(cè)相關(guān)理論26-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 變電站設(shè)備溫度預(yù)警系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)29-51
• 3.1 過程層溫度傳感器設(shè)計(jì)29-33
• 3.1.1 硬件整體結(jié)構(gòu)29
• 3.1.2 硬件選型方案29-30
• 3.1.3 硬件電路及分析30-31
• 3.1.4 軟件設(shè)計(jì)31-33
• 3.2 過程層溫度監(jiān)測(cè)子IED設(shè)計(jì)33-42
• 3.2.1 硬件整體結(jié)構(gòu)33
• 3.2.2 硬件選型方案33-34
• 3.2.3 硬件電路及分析34-37
• 3.2.4 軟件設(shè)計(jì)37-42
• 3.3 間隔層溫度監(jiān)測(cè)主IED設(shè)計(jì)42-50
• 3.3.1 硬件整體結(jié)構(gòu)42
• 3.3.2 硬件選型方案42-44
• 3.3.3 硬件電路及分析44-47
• 3.3.4 軟件設(shè)計(jì)47-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 基于優(yōu)化廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的溫度預(yù)測(cè)算法51-59
• 4.1 廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)51-52
• 4.2 K-近鄰與多輪投票機(jī)制確定最優(yōu)平滑因子52-54
• 4.2.1 K-近鄰與多輪投票機(jī)制52-53
• 4.2.2 確定最優(yōu)平滑因子的過程53-54
• 4.3 算法應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)分析54-58
• 4.3.1 樣本選擇及分類54
• 4.3.2 算法流程54-55
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 溫度預(yù)警系統(tǒng)通信模型的建立59-85
• 5.1 基于IEC61850的溫度預(yù)警系統(tǒng)通信模型59-78
• 5.1.1 IEC61850通信模型的建立原則與步驟59-60
• 5.1.2 溫度預(yù)警系統(tǒng)裝置通信模型的建立60-68
• 5.1.3 溫度預(yù)警系統(tǒng)裝置信息模型的SCL文件配置及描述68-72
• 5.1.4 溫度預(yù)警系統(tǒng)裝置的通信映射72-78
• 5.2 基于IEC608705103的溫度預(yù)警系統(tǒng)通信規(guī)范78-83
• 5.2.1 103規(guī)約簡(jiǎn)介78-80
• 5.2.2 103規(guī)約通信流程80-81
• 5.2.3 103報(bào)文實(shí)例81-83
• 5.3 本章小結(jié)83-85
• 第六章 系統(tǒng)通信測(cè)試85-95
• 6.1 實(shí)驗(yàn)方案85-86
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)工具85
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容85-86
• 6.2 仿真測(cè)試及結(jié)果分析86-94
• 6.2.1 無線通信測(cè)試86-87
• 6.2.2 GOOSE通信的仿真測(cè)試87-91
• 6.2.3 MMS通信的仿真測(cè)試91-94
• 6.3 本章小結(jié)94-95
• 第七章 結(jié)論與展望95-97
• 參考文獻(xiàn)97-101
• 致謝101-103
• 附錄103

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 孟曉;胡炎;邰能靈;朱文;;變電站無線測(cè)溫告警算法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張宏波;基于ADSP-BF518的配電網(wǎng)測(cè)控裝置平臺(tái)設(shè)計(jì)[D];華北電力大學(xué);2012年

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本文編號(hào)：816683