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毕业设计16变电所远程监控系统设计

摘要变电站自动化和无人值班站是当今电网调度自动化领域的两大热门课题。

变电站的运行正从早期的常规保护、人工控制发展到现在的无人值守、远动控制、系统综合自动化。

面向对象的综合自动化系统采用全分布式通讯网络,具有功能下放、风险分散、组态灵活简单等特点。

但相对于系统结构的发展,监控软件的开发变化依然不大,多采用C/C++等高级语言编程开发且往往针对某个具体应用开发。

因为没有系统性和具有前瞻性的结构框架,该方式缺点明显,如开发周期长、强度大、移植扩展困难。

新一代Windows平台下的组态软件有广泛的硬件支持、开放性互连、图形界面优美、开发周期短等优点,并且编译后可以达到C语言编译后的执行速度。

本次毕业设计,主要结合牵引变电所应用系统,研究LabVIEW 在电站远程监控中的开发技术。

虚拟仪器提供了易于人—机交流的虚拟面板,这些面板可以使我们实现在各个功能模块之间的转换。

本设计中,共使用了七个面板,主界面是用来实现登陆功能,登陆之后就会自动跳转到功能选择界面,功能功能选择界面是各个功能模块的连接平台,可以迅速切换到我们想要到达的界面,4个功能模块分别是工况图、远程监控、波形信号、数据分析。

通过不同界面,共同实现对整个系统的监控。

【关键词】:LabVIEW;虚拟仪器;远程监控;变电所自动化AbstractSubstation automation and none on duty station are the two hot areas of electric networks control automation .The running of substation has developed from the earlier regular protection to modern model which is controlled by none on duty , remote and complex systematic automation . The complex automation system used the communication network which is for all terminals have many advantages such as deliver the function to the next,decentralize the risk and configuration convenient and easy.But compared to the development of systematic structure ,the monitoring software has changed little which apply the C and C++ language higher languages and used to some applying development . This method has distinct disadvantages for the structure lack of system and forward view such as long developing term ,many works and hard to deliver.The system software based on new Windows plat has the advantages such as wide hardware sustains, connected openly, and beautiful picture window, short development cycle. And it can complete the speed of C language after translating and editing .This paper mainly integrates traction substation applying system and gives a research of LabVIEW in the substation remote monitoring .The virtual instrument gives a virtual communication pad between the man and machine. The pad makes us transfer between every function module. There are seven pads in the design .The mainwindow used to realize the landing .It jumps to the function choosing windows with automation which is the connecting platform of every function module and jumps to the window we want .The four function modules are job status,remote monitoring , undee signal and data analyzing. It realizes the monitoring of the whole system by different windows .【Key words】:LabVIEW;virtual instrument;remote monitoring ;substation automation目录第一章绪论 (1)第一节变电所远程监控的研究历程及优势 (1)1-1-1变电站自动化发展历程 (1)1-1-2综合自动化的优越性 (3)第二节变电所自动化的现状及发展 (6)第二章牵引变电所远程监控原理 (7)第一节LabVIEW知识 (7)2-1-1LabVIEW的前面板和流程图 (8)2-1-2LabVIEW的程序结构 (9)2-1-3LabVIEW的数组操作 (12)2-1-4DataSocket通讯 (17)第二节变电站自动化系统的基本功能 (20)2-3-1变电站自动化系统的设计原则 (20)2-3-2变电站自动化系统的功能要求 (22)第三章变电所远程监控系统的设计 (26)第一节登陆界面的设计 (26)3-1-1时间显示模块 (26)3-1-2确认登陆模块 (27)3-1-3密码验证模块 (28)3-1-4登陆记录模块 (30)第二节密码修改界面的设计 (32)第三节管理员登陆界面的设计 (33)第四节功能选择界面的设计 (35)第五节电气主结线设计 (36)第六节六通道示波器的设计 (37)3-6-1波形产生模块 (38)3-6-2波形显示模块 (39)3-6-3波形显示的控制模块 (40)3-6-4有效值和任意点值的显示 (41)3-6-5外接信号的双屏显示 (42)3-6-6返回按钮的设计 (42)3-6-7幅频分析模块的设计 (43)3-6-816路录波信号的读取 (44)第七节数据处理界面的设计 ............................ 错误!未定义书签。

3-7-1过程波数据读取 ................................ 错误!未定义书签。

3-7-2过程波数据显示 ................................ 错误!未定义书签。

3-7-3数据报表的设计 (47)第四章远程监控通信部分设计 (50)第一节监控基础知识 (50)4-1-1四遥的概念 (50)4-1-2遥测、遥控、遥调、遥信的系统构成 (52)第二节遥控和遥信的实现 (54)第三节遥测的实现 (55)第四节DataSocket的设置 (56)结论 (1)致谢 (2)参考文献 (3)第一章绪论第一节变电所远程监控的研究历程及优势1-1-1变电站自动化发展历程从变电站自动化的发展过程来看,可分为以下几个阶段:(1)变电站分立元件的自动装置阶段;为了保证电力系统的正常运行,研究单位和制造厂家,长期以来陆续生产出各种功能的自动装置。

电力部门可根据需要,分别选择配置。

70年代以前,这些自动装置主要采用模拟电路,由晶体管等分立元件组成,对提高变电站的自动化水平,保证系统的安全运行,发挥了一定的作用。

但这些自动装置,相互之间独立运行、互不相干,而且缺乏智能,没有故障自诊断能力,在运行中若自身出现故障,不能提供告警信息,有的甚至会影响电网运行的安全。

同时,分立元件的装置可靠性不高,经常需要维修,体积大,不利于减少变电站的占地面积,因此需要有更高性能的装置代替。

(2)微处理器为核心的智能自动装置阶段;1971年,世界上第一片微处理器问世。

由于该产品集成度高、体积小、性价比高,使微型机迅速渗透和占领了各个技术领域,为计算机应用的普及和推广提供了现实的可能性。

80年代,随着国家改革开放的发展,微处理器技术开始引入我国,并且吸引了许多电力行业服务的科技工作者,他们都把注意力放在如何将大规模集成电路技术和微处理器技术应用在电力系统各个领域上。

在变电站自动化方面,首先将原来由晶体管等分立元件组成的自动装置逐步由大规模集成电路或微处理机代替,由于采用了数字式电路,统一数字信号电平,缩小了体积,明显的显示出优越性,特别是微处理机构成的自动装置,利用微处理器的智能计算能力,可以应用和发展新的算法,提高了测量的准确度和控制的可靠性,还扩充了新的功能,尤其是装置本身的故障自诊断能力,对提高自动装置自身的可靠性和缩短维修时间是很有意义的。

(3)变电站综合自动化系统的发展阶段;(一)国外变电站综合自动化的发展概况国外变电站综合自动化的研究工作始于70年代。

根据1981年5月在英国召开的第六届国际供电会议资料报道,英国、意大利、法国、西德、澳大利亚等国,于70年代末,新装的远动装置都是微计算机型的,个别有用16位小型计算机的。

布线逻辑的远动装置已开始淘汰,当时英国南威尔士电网还在使用,同时,第6届国际供电会议有关文章资料还指出,监控系统的功能有扩大的趋势,供电网的监控正以综合自动化为目标迅速发展。

日本在微处理器应用于电力系统方面的研究工作,虽然略晚于欧、美,但后来居上。

于1975年在关西电子公司和三菱电气有限责任公司的协助下,开始研究用于配电变电站的数字控制系统(称为SDCS—1),于1979年9月完成样机,同年12月在那须其竹克里变电站安装并进行现场试验。

80年代以后,研究变电站综合自动化系统的国家和大公司越来越多。

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