隨著水電自動化程度日漸提高,計(jì)算及監(jiān)控問題變的日益復(fù)雜,這就需要電站人員不斷提高對機(jī)組的運(yùn)行、操作的熟知程度及應(yīng)變事故的能力。因此,迫切需要研究開發(fā)出—套針對水電站監(jiān)控的仿真系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)全面、有效的培訓(xùn)和試驗(yàn)研究。 以浙江省級示范實(shí)訓(xùn)基地發(fā)電廠仿真實(shí)訓(xùn)中心為研究對象,借鑒國內(nèi)外水電站分布式控制系統(tǒng)的先進(jìn)設(shè)計(jì)理念和亮點(diǎn),以實(shí)際教學(xué)需要和預(yù)期效果為目標(biāo)對浙江省級示范實(shí)訓(xùn)基地發(fā)電廠仿真實(shí)訓(xùn)中心做專題分析。從功能需求、整體構(gòu)架和組成、控制原理、控制策略和功能實(shí)現(xiàn)幾個(gè)方面來開展研究。主要工作如下： (1)依據(jù)國內(nèi)外水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控發(fā)展的現(xiàn)狀,分析當(dāng)前水電站監(jiān)控的主流技術(shù),以工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用成熟的可編程控制器技術(shù)、組態(tài)軟件技術(shù)為基礎(chǔ),分析確定浙江省級示范實(shí)訓(xùn)基地發(fā)電廠仿真實(shí)訓(xùn)中心計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu)。 (2)以Modicon M340PLC為控制核心,并利用Unity Pro軟件平臺,對水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的主控層及現(xiàn)地控制層進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用兩套發(fā)電及控制系統(tǒng)來提高和保證系統(tǒng)的可靠性及穩(wěn)定性。并設(shè)計(jì)好水力發(fā)電機(jī)組的操作流程。 (3)以組態(tài)王6.53作為HMI及上位機(jī)的軟件平臺,對水力發(fā)電機(jī)組的操作流程畫面、現(xiàn)地控制單元的人機(jī)接口HMI畫面、上位機(jī)、服務(wù)器、學(xué)生機(jī)的組態(tài)畫面進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)。依托局域網(wǎng)和組態(tài)王6.53軟件平臺實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對現(xiàn)地單元的遠(yuǎn)程控制。 (4)在普通PID的基礎(chǔ)上,引入改進(jìn)型的單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制策略。將之運(yùn)用到水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)上來,提高系統(tǒng)功率調(diào)節(jié)的快速性、穩(wěn)定性和魯棒性。 通過開展研究、試驗(yàn)以及調(diào)試工作,實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠仿真實(shí)訓(xùn)中心水電站監(jiān)控仿真的整體功能和電站無人值班或少人值守的運(yùn)行方式。達(dá)到預(yù)期目標(biāo),最后對水電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢進(jìn)行展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TV736
文章目錄
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 水電站監(jiān)控系統(tǒng)概況
1.2.1 水電站監(jiān)控系統(tǒng)概述
1.2.2 水電站監(jiān)控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.3 水電站監(jiān)控系統(tǒng)演變及發(fā)展趨勢
1.2.4 小型水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控現(xiàn)狀
1.2.5 水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控仿真培訓(xùn)現(xiàn)狀
1.3 課題來源及背景
1.4 課題研究的內(nèi)容
1.5 課題研究的意義及內(nèi)容安排
第2章 水電站控制仿真系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則及功能分析
2.1.1 設(shè)計(jì)原則
2.1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及配置
2.2.1 中央控制區(qū)
2.2.2 發(fā)變電、模擬區(qū)
2.2.3 高壓開關(guān)區(qū)
2.2.4 學(xué)生仿真操作區(qū)
2.3 本章小結(jié)
第3章 基于Modicon M340 PLC的LCU設(shè)計(jì)及功能分析
3.1 現(xiàn)地控制單元LCU的總體結(jié)構(gòu)
3.2 現(xiàn)地控制單元LCU的功能分析
3.2.1 數(shù)據(jù)采集功能
3.2.2 數(shù)據(jù)處理功能
3.2.3 控制功能
3.2.4 調(diào)節(jié)功能
3.2.5 保護(hù)功能
3.2.6 自診斷及自恢復(fù)功能
3.2.7 人機(jī)接口功能
3.2.8 試驗(yàn)功能
3.3 現(xiàn)地控制單元LCU微機(jī)控制器的選擇
3.3.1 PLC概述
3.3.2 Modicon M340 PLC
3.4 現(xiàn)地控制單元LCU其他主要控制設(shè)備的選擇
3.4.1 水電站微機(jī)調(diào)速系統(tǒng)
3.4.2 發(fā)電機(jī)微機(jī)勵磁系統(tǒng)
3.4.3 微機(jī)保護(hù)裝置
3.4.4 同期裝置
3.5 本章小結(jié)
第4章 現(xiàn)地控制單元功能的實(shí)現(xiàn)
4.1 發(fā)電機(jī)組控制流程
4.1.1 開機(jī)及流程
4.1.2 停機(jī)及流程
4.2 程序設(shè)計(jì)
4.2.1 Unity Pro概述
4.2.2 PLC控制程序設(shè)計(jì)
4.3 機(jī)組功率調(diào)節(jié)
4.3.1 PID控制策略
4.3.2 單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制
4.3.3 單神經(jīng)元自適應(yīng)PID控制在課題中的應(yīng)用
4.3.4 有功功率的調(diào)節(jié)
4.3.5 無功功率的調(diào)節(jié)
4.4 人機(jī)交互
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于組態(tài)王6.53主控層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
5.1 上位機(jī)概況
5.1.1 上位機(jī)概述
5.1.2 上位機(jī)配置要求
5.1.3 上位機(jī)硬件配置
5.2 軟件概述
5.2.1 系統(tǒng)軟件
5.2.2 組態(tài)軟件
5.2.3 組態(tài)王6.53概述
5.3 組態(tài)畫面
5.5 本章小結(jié)
第6章 調(diào)試分析與評價(jià)
6.1 調(diào)試分析
6.2 性能評價(jià)
6.3 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果
【參考文獻(xiàn)】
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2 袁小芳;王耀南;吳亮紅;李樹濤;;TCSC與發(fā)電機(jī)汽門的綜合非線性控制(英文)[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2008年07期
3 董立新,肖登明,劉奕路;基于群灰色關(guān)聯(lián)度分析方法的電力變壓器絕緣故障診斷(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2005年02期
4 劉瑞葉,于浩,陳學(xué)允;模糊變結(jié)構(gòu)控制理論在發(fā)電機(jī)綜合控制中的應(yīng)用[J];電網(wǎng)技術(shù);1998年10期
5 周克良,楊杰,焦海寧;基于現(xiàn)場總線的水電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];低壓電器;2004年09期
6 周晨;李濵;鄭連清;;水電站上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)研究[J];低壓電器;2008年03期
7 吳金雷;林楠;陳焰;;模糊自整定PID參數(shù)在空壓機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];工業(yè)儀表與自動化裝置;2011年05期
8 楊廷勇;瞿衛(wèi)華;;溪洛渡水電站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析[J];水電自動化與大壩監(jiān)測;2012年05期
9 張帥;張萍;;組態(tài)軟件在水電站LCU監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];人民黃河;2011年02期
10 劉雋;胡世宇;吳亮;;柳洪水電站監(jiān)控系統(tǒng)升級改造[J];西北水電;2012年03期
本文編號：
2390515
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