电厂电气自动化监控系统拓扑分析子系统的设计与实现

发布时间：2017-08-12 09:29

  本文关键词：电厂电气自动化监控系统拓扑分析子系统的设计与实现

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【摘要】：电网及电站配电日趋复杂,一种具有高性能的实时拓扑分析系统已经成为必要。目前,一个大型电厂中,单机组DCS(Distributed Control System)容量已经达到20000个测点。配网部分,典型的NCS系统包含约5000个测点,厂用电ECS部分达到10000个测点。作为DCS的软件控制部分,电厂电气自动化监控系统(SCADA),在测点数量增加时,仍需保证实时控制能力。在电气网络日趋复杂的背景下,传统的电气网络拓扑计算方法已经很难适应需求。与此同时,随着计算机处理能力的提高,内存的消耗问题已经不再显得那么重要。随着DCS系统中服务器性能的提升以及DPU的日益强大,实时性和安全性成为了拓扑分析系统最重要的衡量标准。本文对SCADA中的拓扑分析子系统的设计与实现做了详尽的阐述。首先,对用户的需求进行需求分析。按照功能性需求及非功能性需求进行了划分。然后,按照功能的不同将系统主要划分为3个模块:拓扑计算、监控、拓扑着色模块。非功能性需求则主要体现在拓扑计算的效率及系统的稳定性上。接下来在本系统的详细设计与实现部分阐述了拓扑计算、监控模块、拓扑着色部分的设计细节与实现细节。在拓扑计算部分,本文先是结合了现有拓扑计算的方法,提出了一种实时性更高的拓扑计算方法并详细的阐述了该方法的具体思想并给出算法实例。然后针对该方法提出了软件部分的设计与实现细节。本文最后对该系统进行了测试。在功能性测试上,分别对拓扑计算、监控、拓扑着色模块进行了单元测试和集成测试。然后是该子系统的系统测试及验收测试。在非功能性测试上,测试了拓扑计算模块的效率。
【关键词】：SCADA系统 拓扑计算 进程监控 组态绘图
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM62;TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究目的和意义9-10
• 1.2 国内外研究应用现状10-13
• 1.2.1 拓扑计算研究应用现状10-12
• 1.2.2 拓扑分析系统研究应用现状12-13
• 1.3 本课题研究的主要内容及论文结构13-15
• 第2章 拓扑分析子系统需求分析及概要设计15-28
• 2.1 拓扑分析子系统的需求分析15-18
• 2.1.1 功能性需求15-17
• 2.1.2 非功能性需求17-18
• 2.2 SCADA系统介绍18-21
• 2.2.1 MVP模式设计18-20
• 2.2.2 SCADA系统介绍20-21
• 2.3 拓扑分析子系统概要设计21-27
• 2.3.1 系统架构分析21-23
• 2.3.2 系统各模块概要设计23-26
• 2.3.3 系统关联模块设计26-27
• 2.4 技术关键27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 电气网络的拓扑计算方法的优化28-47
• 3.1 电气网络的拓扑计算所解决的问题28
• 3.2 电气网络的拓扑计算方法的问题转化28-32
• 3.2.1 电气接线图的抽象28-31
• 3.2.2 开关动作的抽象31-32
• 3.3 本电气网络的拓扑计算的预期优化效果32
• 3.4 算法思想32-34
• 3.5 具体算法实现34-38
• 3.6 算法实例38-44
• 3.7 开关动作逻辑正确性分析44-45
• 3.8 算法时间复杂度分析45-46
• 3.9 本章小结46-47
• 第4章 拓扑分析子系统的详细设计与实现47-79
• 4.1 拓扑计算模块设计与实现47-57
• 4.1.1 拓扑计算模块功能设计47-48
• 4.1.2 拓扑计算模块数据结构设计48-52
• 4.1.3 拓扑计算模块的实现52-57
• 4.2 监控模块设计与实现57-63
• 4.2.1 监控模块功能设计57-58
• 4.2.2 监控模块的实现58-63
• 4.3 拓扑着色模块设计与实现63-78
• 4.3.1 拓扑着色模块功能设计63
• 4.3.2 拓扑着色模块详细设计63-70
• 4.3.3 拓扑着色模块的总体实现70-71
• 4.3.4 组态图元编辑的实现71-73
• 4.3.5 主窗口显示的实现73-76
• 4.3.6 Lua脚本实现76-78
• 4.4 本章小结78-79
• 第5章 拓扑分析系统的测试79-96
• 5.1 测试环境80-81
• 5.1.1 硬件环境80
• 5.1.2 软件环境80-81
• 5.2 功能性测试81-92
• 5.2.1 单元测试81-85
• 5.2.2 集成测试85-90
• 5.2.3 系统测试90-92
• 5.2.4 验收测试92
• 5.3 非功能性测试92-95
• 5.4 本章小结95-96
• 结论96-98
• 参考文献98-102
• 致谢102-103
• 个人简历103

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：660903