分布式小水电的智能监测技术研究

发布时间：2017-06-11 20:10

  本文关键词：分布式小水电的智能监测技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,分布式风、水电源的监控发展势头强劲,在南方已有不少分布式风电、小水电的应用,但分布式电源因为安装地点偏远,缺少远程监控,给电力系统带来了隐患。工频通信(TWACS)技术以其传输距离远,可以跨越变压器直接通信,设备成本低、安装方便等优点,在配网监控方面得到了认可和应用。本文通过分析分布式风水电的基本特征与并网运行情况的基础上,针对分布式风水电源因地处偏远监控成本高的现状,提出应用TWACS技术作为分布式风、水电监控通信的手段,并对分布式电源监控系统进行设计：结合分布式风水电源现场环境提出TWACS通信应用于110kV线路下行通信的三相接收合成的方法,针对分布式电源监控需求量大的特点分析多路上行并行传输来提升TWACS上行通信容量的方案；针对分布式电源故障时需要进行故障信息上传设计了故障报警信息传输方案；针对分布式电源运行状态监控,设计了分布式电源运行参数测量方案；针对分布式电源监控的后台管理中心的需求设计了后台管理中心的功能。接下来结合分布式风、水电源监控的系统设计进行监控系统样机的研制,对分布式电源监控终端及变电所集中器中阐述各组件的设计思路,目前样机己研制完毕,在茂名正进行安装。最后探讨分布式电源的管理方法研究,分别针对分布式电源孤岛监测的方法、并网管理方法以及构建信息物理融合系统的初步思路,为拓宽基于TWACS的分布式电源监控系统应用范围创造了有利条件。将基于TWACS技术的远程监控系统应用于分布式风、水电源的监控将对电力系统的安全稳定以及分布式电源的信息化建设做出巨大贡献。
【关键词】：TWACS 分布式电源 三相接收合成 监控系统样机 运行管理
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TV736
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9
• 1.2 国内外研究现状及存在的问题9-10
• 1.3 论文的主要工作10-12
• 第2章 分布式风、水电源的特点与远程监控需求12-17
• 2.1 分布式风、水电源的基本特征12
• 2.2 分布式风、水电源的并网运行情况12-16
• 2.2.1 分布式水电的并网运行情况12-14
• 2.2.2 分布式风电的并网运行情况14-16
• 2.3 分布式风、水电源远程监控情况与信息传输方式分析16
• 2.4 本章小结16-17
• 第3章 基于TWACS的分布式风、水电源监控系统设计17-32
• 3.1 监控系统整体结构17-19
• 3.2 分布式电源的监控流程19-20
• 3.3 电力线工频通信的机理20-21
• 3.3.1 TWACS的基本原理20
• 3.3.2 TWACS的基本结构20-21
• 3.4 适应分布式电源现场环境的工频通信性能改进21-28
• 3.4.1 现场环境特点21-23
• 3.4.2 基于三相接收合成的下行通信性能提升23-26
• 3.4.3 多路上行并行传输提升传输容量方案分析26-27
• 3.4.4 故障报警信息传输方案设计27-28
• 3.5 分布式电源运行参数的测量28-30
• 3.5.1 针对分布式电源测量的需求28
• 3.5.2 双向功率计量28-29
• 3.5.3 分布式电源电能质量监测29-30
• 3.6 后台管理中心功能30-31
• 3.7 本章小结31-32
• 第4章 监控系统的样机研制32-52
• 4.1 基于TWACS的分布式电源监控终端研制32-43
• 4.1.1 分布式电源监控终端的整体设计32-33
• 4.1.2 电源模块33-34
• 4.1.3 传感器模块34-35
• 4.1.4 A/D模块35-36
• 4.1.5 处理器模块36-37
• 4.1.6 驱动调制模块37-38
• 4.1.7 智能数据接口模块38-41
• 4.1.8 软件设计41-43
• 4.2 变电所集中器研制43-46
• 4.2.1 集中器结构设计43-44
• 4.2.2 上行工频信号解调单元44
• 4.2.3 下行工频信号调制单元44-45
• 4.2.4 工控机45-46
• 4.3 针对分布式电源现场情况的监控系统实施方案46-51
• 4.3.1 变电所现场实施方案46-49
• 4.3.2 分布式电源侧现场实施方案49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 分布式电源的运行管理研究52-61
• 5.1 分布式电源频率的测量52-58
• 5.1.1 频率测量对分布式电源运行监控的意义52
• 5.1.2 分布式电源环境下频率测量的整体方案52-53
• 5.1.3 基于最小二乘拟合法的加权系数获取53-54
• 5.1.4 基于复值小波变换的电压相位获取54-57
• 5.1.5 电网频率测量的计算流程57-58
• 5.2 分布式电源的并网管理58-59
• 5.3 构建分布式电源信息物理融合系统的初步思路59-60
• 5.4 本章小结60-61
• 第6章 结论与展望61-62
• 6.1 结论61
• 6.2 展望61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果66-67
• 致谢67

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