风电系统中网络监控与管理系统

【摘要】：环境污染,能源危机是如今人类发展和生存最需解决的问题,如今各国对风力资源的充分重视及利用已大大证明了这一现实。风力发电机组监控与管理系统已经越来越为人们所重视。本文借助C++Builder为工具提出了基于DSP与PC机的风电系统中网络监控与管理系统,搭建了基于DSP和PC机的风力发电监控与管理系统软硬件实验系统,并在该系统基础上基本实现了实时监控与管理的功能。 本文首先对风力发电理论进行了简单的介绍,并介绍了风电场监控与管理系统的基本构成、工作原理及其主要功能。根据系统的控制需要,选择基于DSP的控制器作为风力发电监控与管理系统的下位机。重点介绍了TMS320F2812控制器的主要特点,并根据风力发电监控与管理系统的实验需求,设计了基于TMS320F2812的控制电路,使用CCS3.3完成对DSP的软件部分设计 其次,介绍了PC机与DSP间的串行通信,并设计了串行通讯的协议。再次,根据监控系统的需要和风力发电机的原理,设计了基于C++Builder的上位机人机界面,包括系统启动界面、实时监控、历史记录及故障记录界面等。监控与管理系统主要监测了风力发电机组的兰相电流、电压；风力机的齿轮箱、变桨系统等运行数据,并将采集到的数据实时的显示在实时监控界面中,同时将采集到的数据以图表的形式存储在数据库中,供历史记录查询调用。 最后在实验室中搭建实验系统,实现了PC机与DSP的串行通讯,在进行了模拟调试后,可以在PC机上获得友好的人机监控与管理界面。搭建的实验系统基本可以良好的运行,并能够达到对数据进行监控与管理的预期目的。 【关键词】：风力发电机组 监控与管理 DSP 串行通讯 人机界面
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题的背景及意义10-11
• 1.2 风力发电国内外研究概况11-14
• 1.2.1 国外风电发展现状11-13
• 1.2.2 国内风电发展现状13-14
• 1.3 风电监控系统应用现状14
• 1.4 本课题研究的主要内容14-16
• 第二章 风力发电机组监控系统的方案设计16-27
• 2.1 风力发电理论基础与监控系统总体方案设计16-20
• 2.1.1 风力发电理论基础16-17
• 2.1.2 监控系统总体方案17-20
• 2.2 风力发电机组监控方案20-23
• 2.2.1 发电机部分的监控21-22
• 2.2.2 变流器的监控22
• 2.2.3 并网柜的监控22-23
• 2.3 风力机的监控方案23-25
• 2.3.1 来风和风轮的监控23-24
• 2.3.2 齿轮箱的监控24-25
• 2.3.3 变桨距系统的监控25
• 2.4 机械振动的监控方案25-27
• 第三章 监控与管理系统中串行通讯的硬件和协议设计27-47
• 3.1 串行通讯硬件电路设计27-32
• 3.1.1 TMS320F2812控制器的功能介绍27-28
• 3.1.2 串行通信硬件电路设计28-32
• 3.2 串行通信协议设计32-37
• 3.2.1 串行通信的基本原理32-34
• 3.2.2 串行通信协议34-37
• 3.3 串行通信程序设计37-47
• 3.3.1 下位机程序总体框图设计与系统初始化37-40
• 3.3.2 下位机串行通信中断程序设计40-42
• 3.3.3 串口调试42-44
• 3.3.4 上位机串行通信程序设计44-47
• 第四章 上位机监控系统程序设计47-56
• 4.1 监控系统程序设计总体思想与框图47-50
• 4.2 发电机组监控程序设计50-52
• 4.3 风力机监控程序设计52-54
• 4.4 机械振动监控程序设计54-56
• 第五章 上位机管理系统程序设计56-60
• 5.1 历史记录程序设计56-57
• 5.2 故障记录程序设计57-58
• 5.3 发电量程序设计58-60
• 第六章 结论60-61
• 参考文献61-63
• 附录A SCI内部工作原理图63-64
• 附录B DSP控制电路64-65
• 附录C 部分上位机程序65-71
• 附录D 部分下位机程序71-74
• 在学研究成果74-75
• 致谢75

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