配网设备运行状态及其微气象监控预警系统研究
发布时间：2022-02-05 03:00
随着我国配电网升级改造,电网的覆盖面在不断扩大,部分配网线路需要穿越较为复杂的微气象环境地域,而局部地形环境产生的极端气象灾害对配电网的影响日趋突出,因此迫切需要建立配电网微气象监测管理系统。本文以云南省某县配电网现状作为科研对象,分析并发现其存在如下的问题:（1）该县地处西南山区,受地域的自然条件影响,该县气候复杂,天气多变,雨水频繁,易引发泥石流等地质灾害,这些地址灾害会影响配电网的安全运行。（2）传统电力周期性巡检主要依靠人力完成,存在设备运行状态反馈不及时、不准确的现象,致使系统故障不能及时得到补救,造成资源的浪费。针对上述问题,本课题针对当地特殊的气象现状,研发了适合当地的配电网环境监测及运行状态监测系统,现场设备运行状态表明,该系统对提高供电质量、降低配电网事故发生率有重要的影响。本文的研究内容如下:1.系统整体设计。根据相关部门的要求,综合考虑当地气象状况,针对微气象进行整体的设计,主要包括:分析对系统产生影响的气象因素,并基于此分析传感器技术以及采集所需要的参数,对数据传输和组网技术进行可行性比较和分析,对数据库的相关参数进行论证,从而确定了包含嵌入式技术、通信技术和数...
【文章来源】：西南大学重庆市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
风向风速传感器Fig.3.1Thesensorforwinddirectionandspeed
西南大学硕士学位论文12大小转换为以开关量表示的数字信息，具有较高的测量精度。其工作原理是：当有雨水下降时，传感器上端的承水口收集降落的雨水，所集雨水经过过滤漏斗流入正下方的计量翻斗，当所接水量达到0.4mm时，水倾倒在其中一个斗室内并翻倒，此时，另一个斗室处于接水状态，当接满后会翻倒，从而这样使两个斗室不断循环接水，接满后翻倒，而在翻倒时，其壁上的磁钢扫描机架上的干簧管，使干簧管磁化瞬间闭合产生脉冲信号，计数器记录脉冲信号，随后脉冲信号转换为数字信号，当采集命令到来时输出数据。雨量传感器的应用参数如下表3-2所示：图3.2雨量传感器Fig.3.2Therainfallsensor表3-2雨量传感器应用参数Tab.3-2Theapplicationparametersofrainfallsensor参数类型具体数值供电电压12V信号输出类型RS485分辨率0.2mm测量误差±3%(测试雨强2mm/min)承水口径φ200mm+0.6mm外刃口角度45度尺寸φ216mm×350mm（3）室外温湿度传感器系统所用温湿度传感器型号为JL-KWS，如图3.3所示。由于选型受厂家生产限制，其输出信号类型为模拟信号，即输出4-20ma的电流信号，需要用转换模块转换为RS485接口型信号。系统中的温度传感器为热电阻材料制造，采用接触方式测量。其测量原理是：当外界温度变化时，传感器内部的金属随温度的变化而产生形变，形状的变化将导致其电阻值的变化，根据相应电阻值的变化比例得出
13温度的变化值。湿度传感器主要由湿敏原件来感受湿度，湿敏原件一般包含电阻式和电容式两种类型，系统选用的是电容式湿敏原件。其测量原理是：用高分子薄膜电容制成的湿敏电容在环境湿度发生改变时，其湿敏电容的介电常数也随之发生改变，介电常数的改变会引起湿敏电容容量的改变，在电荷量不变的情况下会引起电容两边电压的改变，使得其湿度的改变和电容容量的改变成一定的比例关系，从而由湿敏电容的电容变化或电压变化得知环境的湿度变化。由于所用湿敏电容为高分子材料，所以对其工作环境有较高的要求，不能长时间裸露，也不能在酸碱过度的环境里长时间工作，为了使其正常工作不受环境的干扰，在电路外部安装百叶箱，既可以让其正常接触大气环境，又有保护装置使其免受强光照射、酸雨腐蚀等影响。温湿度传感器的应用参数如下表3-3所示：图3.3室外温湿度传感器Fig.3.3Theoutdoortemperatureandhumiditysensor表3-3室外温湿度传感器应用参数Tab.3-3Theapplicationparametersofoutdoortemperatureandhumiditysensor参数类型具体数值供电电压12V输出类型电流输出型4-20mA温度范围-30~+70℃温度精度±0.3℃湿度范围0-100%RH湿度精度4%RH工作环境-30~+85℃负载能力<=250欧（4）光照传感器系统所用光照强度传感器型号为HSTL-GZD,，如图3.4所示。采用RS485接口输出信号。光照传感器的作用是将光照强度转换为电压或电流值。传感器的原
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能电网实施的紧迫性和长期性[J]. 余贻鑫. 电力系统保护与控制. 2019(17)
[2]5G网络切片在智能电网的应用研究[J]. 韩治,张晋. 电信技术. 2019(08)
[3]电力系统应对极端事件的新挑战与未来研究展望[J]. 李更丰,邱爱慈,黄格超,桂恒立,别朝红. 智慧电力. 2019(08)
[4]Optimal microgrid planning for enhancing ancillary service provision[J]. Sergio F.CONTRERAS,Camilo A.CORTES,Johanna M.A.MYRZIK. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(04)
[5]电力信息通信机房智能巡检技术的应用研究[J]. 艾政宇. 通讯世界. 2019(06)
[6]基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定评估[J]. 高昆仑,杨帅,刘思言,李向伟. 电力系统自动化. 2019(12)
[7]基于智能开关技术的配电网CPS供电可靠性评估[J]. 徐世琨,齐冬莲,张建良. 电工技术. 2019(12)
[8]自然灾害下电网运行风险控制策略探讨[J]. 常康,徐泰山,郁琛,刘镭,王昊昊,郭俊. 电力系统保护与控制. 2019(10)
[9]基于迁移学习卷积神经网络的电缆隧道锈蚀识别算法[J]. 周自强,纪扬,苏烨,蔡钧宇. 中国电力. 2019(04)
[10]青藏高原山区泥石流滑坡活动特征及分布规律研究[J]. 郑胜章,臧丽萍,段顺荣. 中国锰业. 2018(04)
博士论文
[1]架空线路在线监测覆冰计算、评估和预测研究[D]. 阳林.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]±660kV银东线输电设备可视化智能管控平台开发[D]. 张子鑫.华北电力大学 2017
[2]冰雪灾害天气对北京电网影响及应对措施研究[D]. 赵留学.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于GA-BP神经网络的储能锂离子电池管理系统研究[D]. 管锴.中国海洋大学 2015
[4]临安山区输电线路覆冰预测及设计改进研究[D]. 冯毓敏.华北电力大学 2015
[5]电网微气象环境监测系统设计[D]. 凌海堂.西安电子科技大学 2014
[6]基于模糊聚类的GA-BP风电场短期风速及功率预测的研究[D]. 都晨.南京理工大学 2013
[7]智能电网微气象监测系统研究与实现[D]. 张捷光.华中科技大学 2013
[8]基于神经网络的电力系统负荷预测[D]. 苏蔚.天津大学 2011
[9]基于GA-BP混合算法的转炉终点优化控制模型[D]. 张琳.重庆大学 2004
本文编号：3614434
【文章来源】：西南大学重庆市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
风向风速传感器Fig.3.1Thesensorforwinddirectionandspeed
西南大学硕士学位论文12大小转换为以开关量表示的数字信息，具有较高的测量精度。其工作原理是：当有雨水下降时，传感器上端的承水口收集降落的雨水，所集雨水经过过滤漏斗流入正下方的计量翻斗，当所接水量达到0.4mm时，水倾倒在其中一个斗室内并翻倒，此时，另一个斗室处于接水状态，当接满后会翻倒，从而这样使两个斗室不断循环接水，接满后翻倒，而在翻倒时，其壁上的磁钢扫描机架上的干簧管，使干簧管磁化瞬间闭合产生脉冲信号，计数器记录脉冲信号，随后脉冲信号转换为数字信号，当采集命令到来时输出数据。雨量传感器的应用参数如下表3-2所示：图3.2雨量传感器Fig.3.2Therainfallsensor表3-2雨量传感器应用参数Tab.3-2Theapplicationparametersofrainfallsensor参数类型具体数值供电电压12V信号输出类型RS485分辨率0.2mm测量误差±3%(测试雨强2mm/min)承水口径φ200mm+0.6mm外刃口角度45度尺寸φ216mm×350mm（3）室外温湿度传感器系统所用温湿度传感器型号为JL-KWS，如图3.3所示。由于选型受厂家生产限制，其输出信号类型为模拟信号，即输出4-20ma的电流信号，需要用转换模块转换为RS485接口型信号。系统中的温度传感器为热电阻材料制造，采用接触方式测量。其测量原理是：当外界温度变化时，传感器内部的金属随温度的变化而产生形变，形状的变化将导致其电阻值的变化，根据相应电阻值的变化比例得出
13温度的变化值。湿度传感器主要由湿敏原件来感受湿度，湿敏原件一般包含电阻式和电容式两种类型，系统选用的是电容式湿敏原件。其测量原理是：用高分子薄膜电容制成的湿敏电容在环境湿度发生改变时，其湿敏电容的介电常数也随之发生改变，介电常数的改变会引起湿敏电容容量的改变，在电荷量不变的情况下会引起电容两边电压的改变，使得其湿度的改变和电容容量的改变成一定的比例关系，从而由湿敏电容的电容变化或电压变化得知环境的湿度变化。由于所用湿敏电容为高分子材料，所以对其工作环境有较高的要求，不能长时间裸露，也不能在酸碱过度的环境里长时间工作，为了使其正常工作不受环境的干扰，在电路外部安装百叶箱，既可以让其正常接触大气环境，又有保护装置使其免受强光照射、酸雨腐蚀等影响。温湿度传感器的应用参数如下表3-3所示：图3.3室外温湿度传感器Fig.3.3Theoutdoortemperatureandhumiditysensor表3-3室外温湿度传感器应用参数Tab.3-3Theapplicationparametersofoutdoortemperatureandhumiditysensor参数类型具体数值供电电压12V输出类型电流输出型4-20mA温度范围-30~+70℃温度精度±0.3℃湿度范围0-100%RH湿度精度4%RH工作环境-30~+85℃负载能力<=250欧（4）光照传感器系统所用光照强度传感器型号为HSTL-GZD,，如图3.4所示。采用RS485接口输出信号。光照传感器的作用是将光照强度转换为电压或电流值。传感器的原
【参考文献】：
期刊论文
[1]智能电网实施的紧迫性和长期性[J]. 余贻鑫. 电力系统保护与控制. 2019(17)
[2]5G网络切片在智能电网的应用研究[J]. 韩治,张晋. 电信技术. 2019(08)
[3]电力系统应对极端事件的新挑战与未来研究展望[J]. 李更丰,邱爱慈,黄格超,桂恒立,别朝红. 智慧电力. 2019(08)
[4]Optimal microgrid planning for enhancing ancillary service provision[J]. Sergio F.CONTRERAS,Camilo A.CORTES,Johanna M.A.MYRZIK. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(04)
[5]电力信息通信机房智能巡检技术的应用研究[J]. 艾政宇. 通讯世界. 2019(06)
[6]基于一维卷积神经网络的电力系统暂态稳定评估[J]. 高昆仑,杨帅,刘思言,李向伟. 电力系统自动化. 2019(12)
[7]基于智能开关技术的配电网CPS供电可靠性评估[J]. 徐世琨,齐冬莲,张建良. 电工技术. 2019(12)
[8]自然灾害下电网运行风险控制策略探讨[J]. 常康,徐泰山,郁琛,刘镭,王昊昊,郭俊. 电力系统保护与控制. 2019(10)
[9]基于迁移学习卷积神经网络的电缆隧道锈蚀识别算法[J]. 周自强,纪扬,苏烨,蔡钧宇. 中国电力. 2019(04)
[10]青藏高原山区泥石流滑坡活动特征及分布规律研究[J]. 郑胜章,臧丽萍,段顺荣. 中国锰业. 2018(04)
博士论文
[1]架空线路在线监测覆冰计算、评估和预测研究[D]. 阳林.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]±660kV银东线输电设备可视化智能管控平台开发[D]. 张子鑫.华北电力大学 2017
[2]冰雪灾害天气对北京电网影响及应对措施研究[D]. 赵留学.华北电力大学(北京) 2017
[3]基于GA-BP神经网络的储能锂离子电池管理系统研究[D]. 管锴.中国海洋大学 2015
[4]临安山区输电线路覆冰预测及设计改进研究[D]. 冯毓敏.华北电力大学 2015
[5]电网微气象环境监测系统设计[D]. 凌海堂.西安电子科技大学 2014
[6]基于模糊聚类的GA-BP风电场短期风速及功率预测的研究[D]. 都晨.南京理工大学 2013
[7]智能电网微气象监测系统研究与实现[D]. 张捷光.华中科技大学 2013
[8]基于神经网络的电力系统负荷预测[D]. 苏蔚.天津大学 2011
[9]基于GA-BP混合算法的转炉终点优化控制模型[D]. 张琳.重庆大学 2004
本文编号：3614434
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3614434.html
最近更新
教材专著
