基于虚拟仪器的水电机组效率试验数据采集分析系统研究

【摘要】：目前,水电站是我国重点支持发展的能源建设,而国内很多水电站对水轮发电机组效率试验测试不太重视,随着机组状态检修概念的提出和不断完善,机组负荷优化、经济运行是水电站运行的必然发展趋势,所以水轮发电机组效率试验显得尤为重要。 传统的效率试验数据采集与分析系统一般将采集和分析过程分离,在数据采集过程中计算机一般不能同时进行分析,而只能测试完后对存储的数据进行分析。由于这种系统不能在第一时间观察到数据波形,从而测试结果的精度不可靠。 本文采用虚拟仪器的概念,建立了一套比较完整的水电站水轮发电机组效率试验数据采集分析系统,为水轮发电机组效率试验测试提供了一个很好的工具。该系统能适用于各类型水电站水轮发电机组效率试验。其采集精度高,界面友好,并有较好的通用性。 本文主体包括三个部分,每部分具体内容如下: 第一部分:基于虚拟仪器的技术,组建本系统的硬件。本系统通用性强,对于不同的试验测试,只需更改其前置的传感器,即可进行数据采集;其采集的速度快;采用了多种抗干扰措施,包括采用奥马特技术有限公司的光电隔离模块,抗干扰能力强。最后对该系统硬件进行了误差分析,研究表明:本系统采集精度高,能满足水电站水轮发电机组效率试验的需要。 第二部分:在LabVIEW平台上编写了采集分析系统软件。该软件界面友好,操作简洁:通用性强,能灵活的进行数据采集,并具有控制功能:而且该软件有很强的图形显示和数据分析能力,例如能同时显示多通道的图形,求出其最大值和最小值;还可从频域的角度分析试验数据并对试验数据进行滤波处理。该软件与系统硬件完整的构成了整个数据采集分析系统。 第三部分:该部分是工程应用实例,采用实际电站(东江水电站)现场效率试验采集的各项数据,如流速仪转速,上下游水位,发电机功率等参数。为了消除干扰信号的影响,对试验结果进行滤波,然后通过最小二乘法进行曲线拟合, 【关键词】：水电站 水轮发电机组 效率 数据采集 虚拟仪器
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TV734.2
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 问题的提出10-11
• 1.2 水轮发电机组效率试验的意义与目的11-13
• 1.3 国内外发展现状13-15
• 1.4 国内在效率监测系统方面的不足15
• 2 参数测定原理15-30
• 2.1 发电机有功功率的测定16-17
• 2.2 水轮机流量的测定17-26
• 2.3 水轮机上下游水位及工作水头的测定26-29
• 2.4 水轮机效率计算29-30
• 2.5 发电耗水率30
• 3 水电站现场效率试验测试装置的硬件设计30-43
• 3.1 系统硬件结构30-32
• 3.2 信号调理32-35
• 3.3 数据采集卡35-37
• 3.4 多功能数据卡的设置及使用37-39
• 3.5 通道测试和通道设置39-43
• 4 水电站现场效率试验测试装置的软件设计43-64
• 4.1 虚拟仪器的概述43-47
• 4.2 LabVIEW与数据库访问47-51
• 4.3 LabVIEW在曲线拟合中的应用51-57
• 4.4 系统的总界面及程序57-61
• 4.5 数据的分析61-64
• 5 工程应用实例64-70
• 5.1 东江水电站简介64
• 5.2 流速仪的设置与测试结果64-70
• 6 全文总结与展望70-72
• 6.1 总结70-71
• 6.2 展望71-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 攻读硕士学位期间发表的主要论文76

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