水电站计算机监控系统的设计及其关键控制设备的研究

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1、天津理工大学硕士学位论文水电站计算机监控系统的设计及其关键控制设备的研究姓名：黎冠申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：赵辉20071201摘要摘要水电资源是清洁无污染的绿色能源。我国地域广阔，水电资源尤其是中小水电资源蕴藏丰富。随着国民经济的高速发展，对电力的需求不断增加，在大型水电站得到充分开发之后，已建和在建的中小型水电站数量众多，为提高其技术和管理水平，研制水电站计算机监控系统势在必行。水电站计算机监控系统是对水电站设备进行实时监控的关键设备，涉及计算机网络、数据库、计算机图形

2、、数字电子及自动控制等技术。本文通过分析国内外水电站计算机监控系统的模式、网络通讯系统的结构以及现地控制单元(LCU)的结构模式，根据水电站自动发电控制(AGC)的要求，对中、小型水电站的计算机监控系统进行了方案设计和结构配置。系统采用分层分布式的体系结构，将水电站计算机监控系统分为电站控制层和现地控制单元两层。采用百兆光纤快速以太网进行电站级主控设备与现地控制单元主控设备之间的通讯；采用PROFIBUSDP现场总线进行现地控制单元中的主控设备(可编程控制器(PLC))与其它现地设备之间的通讯。针对L

3、CU在水电站监控系统中的重要作用，本文设计了水力发电机组操作流程及LCU人机界面，并在功率调节模块中引入单神经元自适应PID功率调节器，提高了水力发电机组功率调节的智能化水平。系统在功能及软、硬件配置上均达到了“无人值班”(少人值守)的要求，具有广泛的应用前景。关键词：水电站，计算机监控，现地控制单元，人机接口，单神经元，PIDAbstractHydropowerresourceiSacleanenergysourcewithnopollution．Itisrichinhydropowerresour

4、cesinourcountrywithgrandarea，whichisespeciallysuitableformiddle．1ittlehydropowerresources．Withthefastdevelopmentofnationaleconomy,thedemandofelectricpoweriSincreasingsteadily．Afterlarge—scalehydropowerstationsarefullyexploited，thereisalargeamountofmiddl

5、e，littlehydropowerstationswhichalreadyexistedandunderbuilding．Toimprovetheirtechnologyandmanagementstandard，itishightimetOdevelophydropowerstationcomputersupervisorycontrolsystem·nehydropowerstationcomputersupervisorycontrolsystemisthekeyequipmentformon

6、itoringtheequipmentsofhydropowerstationinrealtime．Itisahiglllyintegratedsystemwithmultiplesubjectsandspecialities，relatingtOcomputernetworktechnology,databasetechnology,computergraphicstechnology,digitalelectronictechnology,automaticcontroltechnologyand

7、SOon．Throughanalyzingthestructuremodesofhydropowerstationcomputersupervisorycontrolsystem，networkcommunicationsystem，theLocalControlUnit(LCU)inChinaandforeigncountriesandconsideringthedemandsofAutomationGenerationControl(AGC)，thepaperdemonstratesconfigu

8、rationofthecomputersupervisorycontrolsystemofmiddle，littlehydropowerstation．ThesystemiSdividedintotwolayerswithlayeredanddistributedsystemstructure，stationcontrolsystemandLCU．100MbpsfiberopticsRapidEthemetisadoptedbetweenthemainc