电力监控智能建筑论文提纲

论文题目：基于虚拟仪器的智能变配电监测系统的研究

摘要：近年来,随着我国智能电网技术的深入推广,各类电力用户对电能管理和控制水平的要求也越来越高,而应用极为广泛的低压变电站和配电站长期以来都运行在简单数字化和专人值守的技术水平上[1]。为了满足现代电力监测系统的智能化发展需要,并能够在较短时间内搭建面向如工业配电,智能建筑等方面应用的电力监测系统,本课题针对一座10kV试验配电站,提出了一种基于虚拟仪器技术的智能变配电监测系统设计方案。该方案利用LabVIEW编程软件实现了整个监测系统的设计,结合最小二乘法实现了对电力系统负荷趋势的预测,并使用labVIEW数据库管理工具对采集数据进行管理,具体研究内容如下:（1）分析了实现电力系统负荷趋势预测的算法原理并进行了仿真实验,研究了电力系统负荷调整的原理与方法。（2）分析了近年来变电站建设常用硬件结构模式,确定了本监测系统为集中式结合分层分布式的硬件结构,总体上分为现场监控层,中间通信层和系统管理层,分别实现系统的数据采集,通信管理和信息监测功能。（3）将该系统的软件架构模式设计为数据采集、数据管理和电力负荷预测三个模块,并介绍了系统监测界面的实现结果。（4）阐述了软件数据采集模块的实现,确定本系统现场设备与通信管理设备之间以RS-485串口通信,通信管理设备与系统管理设备使用以太网方式通信,现场电力仪表和继电保护设备分别采用Modbus和IEC103通信规约实现电压、电流等电力参数信息的采集和上传。（5）阐述了软件数据管理模块的实现,介绍了如何利用LabVIEW数据库连接工具包对Access数据库的操作,完成对电力参数的存储、查询和绘制曲线等数据管理功能。本课题实现了利用LabVIEW技术对传统电力监测系统的智能化升级改造,有助于进一步提高低电压等级的变配电监测系统的智能化水平,对电网的智能化发展具有一定的意义。

关键词：LabVIEW;最小二乘法;负荷预测;监测系统;变电站

学科专业：检测技术与自动化装置

摘要

Abstract

1 前言

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 电力监测系统的发展和现状

1.2.1 电力监测系统的发展历程

1.2.2 电力监测系统的现状

1.3 本课题研究的主要内容

2 基于最小二乘法的负荷预测与调整算法研究

2.1 电力系统负荷预测

2.2 最小二乘法的数学理论

2.2.1 最小二乘法的提出

2.2.2 最小二乘法的原理

2.3 基于最小二乘法的电力系统负荷预测仿真

2.4 电力系统日负荷调整理论

本章小结

3 系统的硬件设计

3.1 变配电站常用硬件结构模式

3.1.1 集中式结构模式

3.1.2 分布式结构模式

3.1.3 分层分布式结构模式

3.2 本系统硬件结构模式设计

3.3 系统管理层

3.3.1 后台监测主机

3.3.2 五防系统

3.4 中间通信层

3.4.1 通信管理机

3.4.2 通信管理机的功能

3.5 现场监控层设备

3.5.1 现场监控层设备功能

3.5.2 现场设备介绍

本章小结

4 系统的软件设计与实现

4.1 虚拟仪器简介

4.2 LabVIEW简介

4.3 本系统软件架构

4.4 本系统软件性能优化设计

4.4.1 提高程序的执行速度

4.4.2 减少程序内存的使用

4.5 监测系统软件界面

4.5.1 监测系统主界面

4.5.2 监测系统分界面

4.5.3 监测系统报警查询界面

4.5.4 监测系统历史数据查询界面

本章小结

5 系统数据采集模块的实现

5.1 变配电监测系统数据通信网络的要求

5.2 变配电监测系统数据通信配置

5.2.1 系统数据传输内容

5.2.2 系统通信方案

5.3 本系统通信网络设计

5.3.1 RS-485串口通信技术

5.3.2 以太网通信技术

5.4 数据采集通信规约

5.4.1 Modbus通信规约概述

5.4.2 103通信规约概述

5.5 数据采集软件实现

本章小结

6 系统数据管理模块的实现

6.1 LabVIEW数据库

6.2 数据存储

6.3 数据备份

6.4 数据查询

本章小结

7 结论

8 展望

9 参考文献