2018大學(xué)生電氣工程碩士開題報告范文
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一、立題依據(jù)與意義
隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使得電氣化的應(yīng)用也越來越普遍，現(xiàn)代化的智能家電的使用，使得越來越多的電網(wǎng)朝向高電壓和智能化的方向進(jìn)行發(fā)展，在電網(wǎng)中起到連接作用的環(huán)節(jié)是變電站。變電站能夠?qū)㈦妷哼M(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而使得電氣設(shè)備能夠更好地進(jìn)行運(yùn)行。變電站在電網(wǎng)中，使國家的電網(wǎng)體系更好地突出其優(yōu)勢。電網(wǎng)迅速發(fā)展的過程中，要重點掌握對變電站自動化水準(zhǔn)的提高。隨著公司體系的不斷擴(kuò)大，將結(jié)合電子計算機(jī)和電子信息技術(shù)在發(fā)電站的發(fā)展過程中，將電網(wǎng)進(jìn)行更好地發(fā)展。
但是，在當(dāng)今電網(wǎng)的發(fā)展過程中，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀，使得社會的生產(chǎn)和城市生活產(chǎn)生高速的建設(shè)，電網(wǎng)的生產(chǎn)無法緊緊跟上社會發(fā)展的方向，因此需要建立相應(yīng)的新型路線來轉(zhuǎn)變電力系統(tǒng)的發(fā)展，除此之外，還需要對電力系統(tǒng)中的變電站進(jìn)行轉(zhuǎn)變，使停電，電閘速度慢以及巡檢時間花費較長等問題能夠得到較好的解決，在電網(wǎng)中將老舊的變電站進(jìn)行改造，使其滿足自身的改造條件，則應(yīng)該對電網(wǎng)進(jìn)行全面的改造，使電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定的進(jìn)行運(yùn)行。
從在線監(jiān)測的系統(tǒng)中進(jìn)行觀察，其系統(tǒng)仍存在一些問題，但是在一定的程度上對變電站的綜合使用存在一定的影響，使其能夠進(jìn)行充分的使用。在空間時間的使用狀況下，由于受到了制約，使得部分?jǐn)?shù)據(jù)只能在小部分上進(jìn)行使用，然后經(jīng)過智能客戶端進(jìn)行安裝。在線狀態(tài)進(jìn)行檢測的過程中，并未收到檢修人員的注意。因此，經(jīng)過使用更為智能化的機(jī)器和技術(shù)進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)的監(jiān)測，使其充分發(fā)揮智能化的作用。智能化系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行相關(guān)趨勢的監(jiān)測時，需要對其進(jìn)行全方面的結(jié)構(gòu)集成，因此，在進(jìn)行相關(guān)范圍的檢測時，需要對傳感器進(jìn)行相關(guān)組件的設(shè)置，而卻需要對智能化的項目進(jìn)行監(jiān)測。
國家電網(wǎng)對其進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，國內(nèi)大部分的變電站屬于常規(guī)型變電站，其智能性能獨一無二的特點能夠滿足當(dāng)前電網(wǎng)的發(fā)展特點。我國將在未來很長一段時間內(nèi)將智能化的改造作為重要的研究項目。文章中通過對某一區(qū)域的變電站進(jìn)行改造，結(jié)合智能化變電站的先進(jìn)技術(shù)，對相關(guān)主設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測。在高速發(fā)展的背景的基礎(chǔ)上具有重要的發(fā)展意義，因此該項目在發(fā)展的過程中受到國家的重視，被列為網(wǎng)試點項目。
二、國內(nèi)外的研究進(jìn)展和發(fā)展?fàn)顩r
對變電站的改造通過智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，對其安全管理能夠采取自動化的檢測方式，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理。此時，根據(jù)不同的通訊網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)和監(jiān)控的分析，以便于對變電站提高其穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行控制，隨著智能化體系的深入，對國內(nèi)外的發(fā)展和監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行積極地實施。
(一)國內(nèi)智能在線監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
雖然目前國內(nèi)所建成的智能化變電站已經(jīng)有少數(shù)，但是根據(jù)國網(wǎng)的發(fā)展要求，除了特殊情況下的變電站的發(fā)展，使其轉(zhuǎn)變成智能化的變電站。在此過程中，智能化的發(fā)展并未完全放開，只是對部分變電站進(jìn)行了改造。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和經(jīng)驗的不斷成熟，大部分的變電站出現(xiàn)智能化的改造，在未來的發(fā)展運(yùn)行中將成為必然趨勢。
在常規(guī)智能化的發(fā)展方式中，隨著智能化監(jiān)測系統(tǒng)和技術(shù)的提高，對運(yùn)維人員進(jìn)行更好的利用。在國內(nèi)的主要職能變電站進(jìn)行主要的研究，并開啟了專業(yè)的平臺進(jìn)行檢測，比如對變壓器和斷路器的運(yùn)行情況。主要展現(xiàn)在以下幾個方面：(1)設(shè)備之間進(jìn)行相關(guān)通信規(guī)定的統(tǒng)一使用;(2)將各個廠家所生產(chǎn)的通信接口進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃;(3)將智能組件進(jìn)行高效靈活的信息交互;(4)對檢測平臺如何進(jìn)行相關(guān)智能化變電站進(jìn)行統(tǒng)一體系的監(jiān)測;(4)對高效的后臺狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。
對國內(nèi)相關(guān)變電站進(jìn)行220V以上的變電站進(jìn)行在線監(jiān)測，能夠使變電站在新型狀態(tài)下進(jìn)行主要設(shè)備的配備。目前國內(nèi)在研究的屬于小電流高精度傳感器的測量，對相關(guān)溫度和技術(shù)采取一定的應(yīng)用，在目前已經(jīng)處于較為領(lǐng)先的水平，隨著國內(nèi)測量技術(shù)的不斷提升，使變電站在進(jìn)行狀態(tài)內(nèi)檢測系統(tǒng)的評估準(zhǔn)確性得到一定的提高，使得在監(jiān)測系統(tǒng)能夠出現(xiàn)較高的高壓設(shè)備，對相關(guān)監(jiān)測和監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展，能夠出現(xiàn)較高的系統(tǒng)監(jiān)控。目前由于設(shè)備數(shù)量的增加，使設(shè)備的運(yùn)行得到更多的保障，許多的安全意義被設(shè)計到監(jiān)控系統(tǒng)中，使得系統(tǒng)的.問題越來越多：
首先，在線系統(tǒng)能夠采取相關(guān)的設(shè)備和型號，設(shè)備的型號越來越多，使得各個設(shè)備之間無法統(tǒng)一進(jìn)行使用，因此要采用專用的型號，避免對備件的浪費和缺乏。
第二，系統(tǒng)中的各個設(shè)備需要獨立存在，但是缺乏數(shù)據(jù)之間整體的相互協(xié)作，使得系統(tǒng)中的作用和價值無法得到較好的使用。
第三，在較早進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)和投入使用的時候，所采取的設(shè)計精度較差，功能較為單一，因此需要其進(jìn)行更新?lián)Q代。
第四，在早期進(jìn)行相關(guān)設(shè)備監(jiān)測時，對其質(zhì)量要求缺少其規(guī)范化。
第五，在國內(nèi)GPMIS平臺上對相關(guān)的應(yīng)用模塊還未得到充分的開發(fā)和使用。
因此，國內(nèi)公司對“智能化變電站的建設(shè)和改造規(guī)范”中的要求有：在變電站之間需要一定的間隔來放置系統(tǒng)的傳感器，以便于對電源和模塊的監(jiān)測，將所有的間隔狀態(tài)進(jìn)行相關(guān)組合，然后將其傳至保護(hù)室中進(jìn)行監(jiān)測。然后將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和狀態(tài)。
(二)國外智能在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究水平
歐洲國家開始于對檢測設(shè)備進(jìn)行相關(guān)設(shè)計，并由美國的杜邦公司進(jìn)行提出，為了能夠節(jié)約成本，提高效率，減少對設(shè)備的停用。美國在70年代時，EPRI對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，研究和應(yīng)用，如今發(fā)展到現(xiàn)在的RCM進(jìn)行檢修。在亞洲地區(qū)，日本在八十年代開始以在線監(jiān)測為基礎(chǔ)進(jìn)行相關(guān)設(shè)備的檢修。在歐洲大部分地區(qū)也在進(jìn)行相關(guān)檢修體制的改革。在近幾年內(nèi)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過對相關(guān)設(shè)備的管理、事故的分析和預(yù)警等系統(tǒng)在美國等國家進(jìn)行普遍應(yīng)用。這些系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的技術(shù)，將狀態(tài)和事故的處理進(jìn)行有關(guān)的集合，能夠通過相關(guān)狀態(tài)設(shè)備進(jìn)行改善，大大的提高了其運(yùn)行管理的水平。
現(xiàn)代對國家所安裝的只能設(shè)備進(jìn)行了投產(chǎn)，并且得到一定程度的應(yīng)用，對相關(guān)故障的檢測也得到了一定的成功。隨著近年來傳感技術(shù)的快速發(fā)展，歐美等國家對設(shè)備的智能診斷更加明顯。但是由于較長時間的獨立運(yùn)行和研究，對設(shè)備的集成和一體化的使用研究較為明顯。特別是對歐美等國家節(jié)約高昂的勞動力成本具有較為重要的意義，便于企業(yè)的接受，從來快速得到推廣。
三、智能狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計概述
(一)、系統(tǒng)的設(shè)計要求及總體結(jié)構(gòu)
智能變電站對在線監(jiān)測的設(shè)計和要求具有一體化等信息功能，能夠?qū)ο嚓P(guān)智能電子裝置進(jìn)行狀態(tài)的監(jiān)測，以便于實現(xiàn)對被檢測系統(tǒng)的信息采集，實現(xiàn)對狀態(tài)的監(jiān)視和數(shù)據(jù)的傳輸。
DL/T860(IEC 61850)能夠完成對電力系統(tǒng)的通信協(xié)議，并且通過智能化系統(tǒng)的融合，采取相關(guān)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，將其分為上下兩層，過程層和站控層。根據(jù)對內(nèi)置和外置在高壓設(shè)備傳感中，需要獲取原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過相關(guān)分析和設(shè)計，將數(shù)據(jù)傳遞到IED中，并統(tǒng)一使用DL/T860方式，并將數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)測服務(wù)器中，經(jīng)過對經(jīng)驗曲線的分析和診斷，最終完成狀態(tài)的評價。
(二)、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)中的通信結(jié)構(gòu)，采取IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，主要分為站控層網(wǎng)和過程層網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)計中，將智能化結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建，并實現(xiàn)高壓狀態(tài)的可視化運(yùn)行狀態(tài)。通過對網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備的通信，使得嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)劃分成了兩級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其具備較高的實時安全性。
(三)、監(jiān)測終端的配置方案
終端系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測變電站的高壓設(shè)備時，并不是對原來的高壓設(shè)備進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)的改造，主要是對高壓設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并傳送到主IED設(shè)備中。
(四)、廠站端使用狀態(tài)監(jiān)測平臺
站端狀態(tài)檢測平臺主要根據(jù)軟件系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)功能的實現(xiàn)，通過使用DL/T860(IEC61850)地各種只能數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并根據(jù)數(shù)據(jù)的處理、分析和診斷保存，提供與其他廠站進(jìn)行通信數(shù)據(jù)的接口。同時根據(jù)主站與其他電力系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)接口的提供。在狀態(tài)的在線監(jiān)測中能夠滿足使用人員的需要。
廠站監(jiān)測平臺需要的配置包括：對數(shù)據(jù)處理的服務(wù)器進(jìn)行計算機(jī)和通信計算機(jī)的交換和廠站的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。
四、研究內(nèi)容安排
本文中通過對安全問題的改造，將對下列三個方面進(jìn)行介紹：一是對變電站內(nèi)的相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行計算;其次，根據(jù)國網(wǎng)公司的要求和方案的設(shè)計，完成相關(guān)通信構(gòu)架;最后根據(jù)相關(guān)狀態(tài)監(jiān)測的平臺軟件，開始專用的平臺軟件。
五、參考文獻(xiàn)(略)
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