中小变电站监控组态软件的设计与开发
这是一篇关于组态软件,通信协议,变电站,定值,故障录波的论文, 主要内容为论文针对国内中小型变电站监控自动化的实际需求，基于面向对象的设计思想，在VC++开发环境中，设计并开发了中小变电站监控组态软件。 论文首先分析了变电站监控的特定需求，给出了软件的总体结构方案。充分考虑了系统的可维护性和可扩展性，采用成熟的模块化方式设计，各模块功能内聚性好，模块之间通过规范的数据接口实现耦合。采用“自顶向下”开发流程，先设计软件总体结构，便于各模块功能的划分、设计、开发，逐步完善软件的各项功能，为源代码级的系统维护和扩展奠定了基础。 通信功能是组态软件的基础。在通信模块的设计中，论文提出将通信划分为通信端口层和用户协议层的设计思路。在通信端口层，定义了通信端口基类，完成了串行通信端口的程序设计和功能实现。在用户协议层，详细分析了与监控主机通信的所有通信设备的基本特征，设计和定义了通信单元基类；论文详细分析了“主从式”通信协议的特点，定义了“主从式”通信协议类；完成了Modbus协议层、RC3000协议层在监控组态软件中的具体实现。另外，论文还详细说明了总线“竞争”问题的解决方案以及通信线程的具体设计。 在定值在线查询和修改功能模块的设计中，论文详细分析了模块的设计方案，定义了定值数据的数据结构。针对定值查询和修改的要求，给出了定值操作安全性和稳定性的保障措施，设计开发了友好美观的用户操作界面。 在故障波形再现及分析模块中，完成了波形数据的召唤、解析、存储功能。波形显示上，采用了目前流行的文档视图结构，实现了录波数据的条件查询、波形的显示、颜色设置、波形缩放等功能。同时，论文还给出了数据库的设计和实现方案。 该组态软件已运用于工程实际，运行稳定、可靠，很好地实现了预定功能，达到了设计目标，满足中小型变电站自动化监控的实际需要。
基于机器视觉的智能巡检操作机器人系统的设计与实现
这是一篇关于变电站,智能巡检操作机器人,机器视觉,机械臂的论文, 主要内容为变电站在电力系统中负担有电压和电流变换、电能接收和分派的重要功能,是整个电力系统中必不可少的一部分。现阶段,我国变电站的运维工作主要还是通过值班人员定期巡查维护,相关的工作效率、人员安全方面存在着诸多问题。因此随着机器人技术的发展,电网方面开始逐步用变电站巡检机器人取代部分人工工作来解决上述问题。高压开关柜作为变电站中非常重要的设备,变电站巡检机器人会对其进行状态识别和放电检测,但是开关柜开合闸操作时仍然需要人工操作,这不但加大了工作负担,也容易发生安全事故。故本文研发了一套基于机器视觉的智能巡检操作机器人系统,在原有巡检机器人对变电站进行巡视监测的功能基础上增加了高压开关柜操作功能,进一步提升变电站的自动化程度。在智能巡检操作机器人设计方面:操作机器人本体通过激光传感器进行导航定位,携带有可见光摄像机、红外热像仪、和超声波传感器等采集数据,另外装配机械臂通过视觉伺服对相关设备进行高精度自动操作。软件控制系统采用B/S架构,用户通过浏览器可直接控制操作机器人并下发任务。控制平台会对机器人采集得到的数据进行存储和处理分析,以可视化形式展示出来。通信系统以无线加有线方式组合而成,数据通信协议根据数据类型进行选择。操作机器人既可以在现场让工作人员遥控进行操作巡检,也可以在控制中心由员工下发命令进行全自动巡检。本文的主要创新点在于结合了传统电力移动巡检机器人和多自由度机械臂各自的优点,设计了功能更加全面的智能巡检操作机器人系统。智能巡检操作机器人首先通过颜色属性和HSV颜色特征,检测高压开关柜的状态指示灯,该方法在做到准确识别的同时有效避免了图像中光照、角度等干扰,在机器人进行现场实施时也无需耗费时间进行训练。当状态指示灯显示手车式断路器可操作时,智能巡检操作机器人控制搭载的机械臂手眼伺服系统,通过图像特征分步补偿移动机器人的定位误差,使机械臂末端操作单元与操作对象处于理想相对位置,随后控制机械臂按固定路径移动将操作单元插入操作孔从而执行对应操作,该方法通过分步补偿和试探性运动,大大缩减了计算量,且控制精度也很好地满足了任务需求。基于机器视觉的智能巡检操作机器人系统相对于单一巡检功能的机器人,更进一步地提高了变电站的智能化程度和自动化水平,其在变电站的推广应用也具有更高的安全效益、经济效益和社会效益。
在线监测在智能化变电站中的应用
这是一篇关于智能电网,变电站,在线监测的论文, 主要内容为智能变电站是智能电网的重要组成部分,而在线监测系统又是实现智能变电站的基础,在线监测系统发展贯穿与智能电网发展过程中。本文从应用的角度对袍兴220kV智能变电站应用的在线监测系统进行分析。主要的内容和成果如下：((1)该站在线监测系统采用模块化集成的设计方案,对现阶段存在的问题提出了一系列解决方案。(2)各在线监测系统不仅可以作为独立的在线监测系统单独运行,又可以作为数据源为状态监测综合系统提供支撑。(3)该系统设计采用B/S三层架构体系,结合目前流行的SSH(Struts、Spring、 Hibernate)框架,以J2EE技术架构构建WEB应用平台,实现适应多种不同数据库平台,以自主研发来满足电力行业特点对业务应用的要求。
变电站工程信息管理系统设计与实现
这是一篇关于工程管理,合同,变电工程,变电站,造价管理的论文, 主要内容为随着现代科技技术的快速发展,计算机软件技术已经应用到了各行各业。随着人民生活水平的不断提高,用电需求也日益增多,电力公司为了提高供电水平,各个电网企业都在相应的地区增加变电站或者是扩建线路来满足日益增加的用电需求。针对变电工程如何进行规范地管理,使其能够按照计划有序地开展,是一直困惑变电工程管理的重要问题。本文根据电力公司针对工程管理的实际情况出发,结合国内外的工程项目管理的发展情况,设计出一套符合电力公司变电站工程管理需求的信息化管理系统。本系统基于计算件软件和数据库技术实现。采用了基于B/S架构模式,无需使用人员再安装客户端程序,在开发技术方面基于J2EE技术的Struts、Spring、Hibernate框架技术来实现系统业务逻辑处理,在数据库方面使用了关系型数据库Oracle作为系统数据存储,在页面处理方面主要使用了JSP动态页面来实现数据的动态交互。本系统建立了基于变电工程的全过程管理,包括项目管理、安全管理、质量管理、造价管理、项目提醒管理等功能。涵盖了工程项目的方方页面,建立了基于项目为主线的安全、质量、物资的归档、集中管理手段,实现了施工过程的合同管理、资料管理、物资管理和安全、质量方面的建设与管理。从而规范了工程项目的施工过程,能够做到工程项目的资料有据可查、有章可循,从而提高了电力公司对工程项目的管理水平,提高了企业的工作效率也节省了大量的管理成本。本文在描述时主要是依据软件工程思想来进行设计和实现。首先,对本文的选题背景和研究意义和研究进行了分析,提出了建设本系统的必要性。其次,对建设工程管理系统所使用的技术进行了分析并对系统的主要需求进行了分析。再次,对本系统的架构和设计思路进行了概述和系统的功能设计及数据库设计进行了详细描述。再次,对系统的实现过程进行了详细描述,介绍了系统使用的实现环境及重要功能的实现过程和相关实现界面、代码。最后,对系统所使用的测试环境、测试方法和测试内容进行了描述,并对测试结果进行了总结。
基于机器学习的变电站故障诊断应用系统研究
这是一篇关于变电站,故障诊断,机器学习算法,随机森林的论文, 主要内容为西北地区输电线路普遍存在规模大、距离长、结构复杂和环境气候恶劣等特点,它的安全稳定运行关系到东部负荷中心城市的用电可靠性。变电站是输电线路中极为重要的环节,因其工作条件较为复杂,且站内设备对绝缘性能、机械性能等要求较高,所以站内多发设备故障。一旦出现站内设备故障,造成供电可靠性下降,会直接影响到东部经济发达和人口密集地区的生产生活,造成巨大的经济损失。而传统的人工巡视工作条件恶劣,安全隐患较高,且巡视人员并不能完全掌握站内设备的运行状态,更无法准确实现故障辨识。因此,需要建立一套站内运行设备监测系统,且通过采集的运行数据并基于机器学习算法,能够实现故障的自动辨识。变电站故障诊断系统的建立,有助于工作人员及时了解站内设备的运行情况,实现故障的辨识,这对保证供电系统的安全稳定运行具有重要意义。首先,对故障诊断系统进行系统设计,主要包括Java技术分析、可行性分析和需求分析。基于上述分析,构建了故障诊断系统的框架结构,部署Tomcat服务器,建立SSM框架,构建MySQL类型数据库,使用ECharts作为数据可视化工具。此外,对站内设备及其常见故障类型进行了整理分析,选择330kV高压断路器弹簧操动机构作为研究对象,对其故障诊断算法开展研究。然后,通过实验模拟了弹簧机构的正常状态,分闸弹簧退化、合闸弹簧退化和油缓冲器漏油三种单一故障,以及分合闸弹簧共同退化和合闸弹簧退化伴随油缓冲器漏油两种复合故障,采集了其行程数据。分别通过支持向量机、随机森林和深层神经网络算法对上述状态进行辨识,通过精确率、召回率和F值等参数对比不同算法在故障识别中的表现。结果表明随机森林算法训练和识别时间最短,且识别准确率最高,更适用于对本文模拟的弹簧操动机构进行分类。最后,基于故障诊断系统设计和机器学习算法,本文对变电站故障诊断系统的关键功能进行了实现。主要包括用户注册管理、菜单管理、设备管理、电气参数显示以及系统报警。用户使用该系统,可以实时查看站内设备的运行状态,系统通过机器学习算法对故障进行诊断,并将故障信息以短信的形式发送给相关工作人员。
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