变压器动态实时监测数据的研究

论文摘要

随着GPS和PMU的不断发展及在电力系统中的逐渐应用,变压器的运行监测正逐渐由基于SCADA的稳态监测向基于采集瞬时数据的动态监测过渡。在运用PMU获得变压器运行的电压、电流相量参数后,通过利用GPS在采集的数据上打上同步时标并向变电站调度中心上传,可使变电站调度中心掌握站内的各个变压器同步运行数据,从而保证了运行分析的实时性和调度的准确性,提高了变电站的自动监控水平,保障电网的安全运行。基于此,本文提出了变压器动态实时监测方案,并且对变压器动态实时监测数据的采集、处理、存储和访问进行了设计。首先,搭建了变压器动态实时监测的数据采集平台,通过VC++进行编程,实现了采集装置与上位机之间的串口通信和上位机监控系统的设计。通过数据采集装置和上位机的串口通信,实现了电压、电流瞬时值的实时采集和显示。其次,依据采集的数据求解采集出的电压、电流的相量参数。选用中值滤波法滤除了数据中含有的噪声。选用傅立叶算法、递推最小二乘算法和卡尔曼算法进行了相量计算,通过误差比较分析了三种算法的计算精度。本文对信号中含有谐波分量和衰减直流分量的情况进行了分类探讨,并对三种算法下的计算结果进行了误差分析。另外,通过跟踪采样数据的实时频率的方法修正了由非同步采样造成的误差,分析了由电压、电流互感器、A/D转换、白噪声造成的计算误差。最后,基于变压器动态实时监测数据存储量大、实时性好的要求,选用了SQLSERVER 2000作为本文数据存储管理系统。设计了两种数据库访问方式:基于C/S（CLIENT/SERVER）的数据库访问模式;克服了C/S访问受限,安全性较小的缺点的B/S（BROWER/SERVER）的数据库访问模式。本文通过对变压器动态实时监测方案进行设计,对运行数据的采集、处理、存储和访问进行研究,为变压器动态实时监测的实施提供了有力的参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 变压器动态实时监测的背景及意义
• 1.2 国内外发展状况
• 1.3 变压器动态实时监测整体方案
• 1.4 本文主要研究内容
• 第二章 变压器动态实时监测的数据采集
• 2.1 数据采集试验平台的搭建
• 2.2 数据采集装置与计算机的串口通信基本设置
• 2.2.1 串口数据通信方式的选用
• 2.2.2 数据通信接口及传输总线的选用
• 2.2.3 数据传输方式的选用
• 2.2.4 通信协议中数据采集通道设置及外围连接的介绍
• 2.3 数据采集的实现
• 2.4 本章小结
• 第三章 变压器动态实时监测数据相量计算
• 3.1 数据预处理
• 3.2 基于采样数据的相量计算
• 3.2.1 傅立叶算法
• 3.2.2 递推最小二乘算法
• 3.2.3 卡尔曼算法
• 3.2.4 三种相量算法的精度分析
• 3.2.5 三种相量算法在变压器短路电抗计算中的精度分析
• 3.3 误差分析
• 3.3.1 由非同步采样引起的误差
• 3.3.2 由数据采集装置引起的误差
• 3.3.3 白噪声引起误差
• 3.3.4 A/D采样引起的误差
• 3.4 本章小结
• 第四章 变压器动态实时监测数据的存储及访问
• 4.1 数据的存储
• 4.1.1 数据库管理系统的分类及选用
• 4.1.2 数据存储的实现
• 4.2 数据的访问
• 4.2.1 数据的访问方式简析
• 4.2.2 C/S数据访问方式的实现
• 4.2.3 B/S数据库访问方式的实现
• 4.2.4 本章小节
• 第五章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢