水电机组状态监测及数据分析系统开发研究

【摘要】：水电是我国能源供应中的重要组成部分，也是我国应对能源需求井喷，发展可再生能源的重要选择。随着水电的大力发展，水电机组也向大容量方向发展，水电发电企业的经济高效、安全运行变得越来越重要。作为水电发电企业核心设备的水电机组的运行状况也受到发电企业的格外重视，状态检修的维修方式也开始在电厂中一步步的开展起来。本课题开发了一套水电机组状态监测和分析系统以把握机组的运行状态，分析故障原因，为最终实现状态检修提供技术支撑。 本课题以Visual Studio2005为开发平台，开发了针对水电机组的状态监测和数据分析软件，探讨了经典频谱分析FFT算法的改进方法，还尝试了声测量在水电机组故障诊断中的应用。开发的状态监测软件支持最多256路信号同步录入和分析，可以对机组进行全方位的监测，并且采用波形展示、信号特征值列表、轴系状态显示等多种方式展示采集的信号，比较全面的反映了机组的运行信息。 数据分析软件则结合水电行业的具体要求，为判定机组的运行状态、查找故障原因提供了强大的分析工具。该分析软件提供全面的信号分析方法，如各种时域统计和FFT分析。还能生成瀑布图、综合波形图等等，以及灵活的载入外部信号数据进行多信号的对比分析。数据分析软件还集成了效率试验和动平衡试验工具，能为水电机组提供完善而实用的分析手段，为提高水电厂安全性和经济性发挥重要作用。 【关键词】：水电机组 状态监测 频谱分析 故障诊断
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM312;TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1. 绪论8-13
• 1.1 研究意义8-10
• 1.2 国内外相关技术研究进展10-12
• 1.3 本课题研究的主要内容12-13
• 2. 基于 NI 设备的数据采集模块13-33
• 2.1 数据采集系统简介13-14
• 2.2 虚拟仪器技术14-15
• 2.3 数据采样理论15-20
• 2.4 数据采集硬件系统20-22
• 2.5 配置模块设计22-27
• 2.6 数据采集模块设计27-33
• 3. 试验数据分析方法研究33-45
• 3.1 常用的时域分析方法33-36
• 3.2 稳态信号中 FFT 不足及改进策略36-42
• 3.4 分析模块功能设计42-45
• 4. 声学法在水电机组性能分析中应用45-51
• 4.1 声学测量系统构建45-46
• 4.2 声学测量实例46-49
• 4.3 声测量应用小结49-51
• 5. 总结和展望51-53
• 5.1 工作总结51-52
• 5.2 展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-58
• 附录58

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