基于虚拟仪器水力机组运行实时监测系统的研究

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1、分类号：TV734密级：UDC：单位代码：10076工学硕士学位论文基于虚拟仪器的水力机组运行实时监测系统研究作者姓名：王娜指导教师：习华勇教授申请学位级别：工学硕士学科专业：水利水电工程所在单位：水电学院授予学位单位：河北工程大学万方数据ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringResearchonReal-timeMonitoringSystemofOperationofHydro-generatingUnitsBasedonVirtualIns

2、trumentCandidate：WangNaSupervisor：Prof.XiHuayongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringWaterconservancySpecialty：andHydroelectricityengineeringCollegeofHydraulicsandSchool/Department：ElectricPowerHebeiUniversityofEngineeringMay,2010万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内

3、容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河北工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工程大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学

4、位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据摘要摘要水电是我国重点发展的绿色能源，水电生产具有开停机方便、运行费用低，对环境污染小等优点，合理充分地利用水电能源对我国的经济发展起着巨大的推动作用，因此有效地对水力机组运行参数进行检测、分析、优化，对水轮机组高效稳定运行将起到重要作用。本文采用虚拟仪器技术，通过LabVIEW和MATLAB混合编程的方法，开发了一套水力机组运行实时监测系统，该系统不仅实现了水轮机运行参数的实时检测、分析、计算以及水力机组能量特性模型的建立，而且为建立水力机组优化运行系统打下基础。本文主体分为三部分，每部分内容如下：第一部分：采用虚拟仪器的概

5、念，构建了实时监测系统的硬件结构并详细介绍了硬件的选型设计。该系统的硬件部分主要采用了美国NI公司的产品，包括信号调理设备以及数据采集卡，经过试验验证，该系统硬件结构不论采集精度、速度以及抗干扰能力都能够满足实时监测系统的要求。第二部分：利用图形化编程语言LabVIEW建立了岗南水电站1～3号机组的运行参数数据采集系统，实现了水轮机的工作水头、流量、出力等参数的实时在线监测、显示、处理以及存储，同时可根据水力机组实时监测的数据计算水轮机的运行效率，并实时显示，使工作人员随时了解水轮机的运行状况。第三部分：在水力机组运行参数数据采集系统的基础上，利用LabVIEW和MATLAB混合编程技术，构

6、建了水轮机能量特性模型，开发了水力机组运行工况实时监测系统，该系统可以实现在水轮机的三维能量特性曲面图上实时显示水轮机的运行工况点的功能，以便运行人员直观地了解水轮机的运行状况，从而对整个机组进行合理调节，使机组运行于高效区。本系统的开发对于充分利用水资源，提高水电站的经济效益，实现水力机组的高效稳定运行及优化运行均具有一定的实际指导意义。关键词：水力机组；优化运行；数据采集；虚拟仪器；监测系统；三维显示I万方数据AbstractAbstractHydroelectricityisregardedasgreenenergyofmainlydevelopmentinourcountry.Ith

7、asmanycharacteristicssuchasquickstart-up,lowoperationoutlayandlowpollution.Howtomakefulluseofhydro-electricpowerwillenormouslypromotesthedevelopmentofourcountry’seconomic.Therefore,totest,analyzeandoptimize