毕业设计——工厂供电开题报告.doc

毕业设计（论文）开 题 报 告题 目 兖矿国泰供电系统动态特性的分析软件研制专 业 自动化 班 级 自064 学 生 徐明军 指导教师 王华民 2010 年一、 毕业设计(论文)课题来源、类型 课题来源：科研； 类型：科研论文。 二、选题的目的及意义 工业企业供配电系统是企业生产的动力源泉的命脉，它的正常运行直接影响全厂安全生产。现代大型企业供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多。系统内出现的故障和不正常状态也越来越隐蔽和复杂。运行人员根据自己的知识和经验做出判断，并采取相应措施，因此对运行人员的技术水平要就较高。在生产实践中，运行人员很少遇到重大事故和系统故障，缺少必要地感性认识和实践经验，一旦判断出错或操作失误，将产生严重的后果，甚至危及设备和人身安全。因此，需要一种新型软件能根据供电系统的结构、潮流的分布，系统中电气量和非电气量的变化及开关的状态，即使准确地反映系统中动态特性，以便及时准确地反映系统中出现的故障和不正常状态，辅助工作人员给出相应的处理措施。在矿厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但在产品成本中所占的比重一般很小。例如在机械工业中，电费开支仅占产品成本的5%左右。从投资来看，一般机械工厂在产品成本中的投资，也仅占总投资的5%左右。因此电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本红的投资总额中占有的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后，可大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果，对于矿厂来说，则后果更为严重。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至生态环境上或政治上的重大损失。因此，分析好工厂供电系统的动态特性工作对于加快发展兖矿的开采具有十分重要的意义。根据以上要求，开发了“兖矿国泰供电系统动态特性的分析”软件，软件以中文的Windows XP操作系统为操作平台，分析LABVIEW的开发环境，并在此基础上设计出兖矿国泰供电系统动态特性的分析软件。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能和环保工作，就必须达到下列基本要求：(一) 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。(二) 可靠 应保证矿厂供电可靠性即连续供电的要求。(三) 优质 应保证矿厂对电压和频率等质量的要求。(四) 经济 供电系统的投资要省，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属量消耗。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远关系，既要照顾局部和当前的利益又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。这就要求我们不断创新，不断减少成本。三、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势电力系统的动态仿真研究将不能再实验室中进行的电力系统运行模拟得以实现。在判定一个电力系统的设计可行性时，都可以首先在计算机上进行动态仿真研究，它的突出优点时可行、简便、经济的。自从美国NI公司推出LabVIEW后，经过这些年的不断完善，增加了许多新功能。LabVIEW的自身的特点使他获得了对应用学科，特别是对边缘学科和交叉学科的极强的适应性，并很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真等不可行缺少的基础软件。LabVIEW是一种虚拟仪器。虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在Microsoft公司的Windows诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。对虚拟仪器和LabVIEW长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW的最新版本为LabVIEW2009，LabVIEW 2009为多线程功能添加了更多特性，这种特性在1998年的版本5中被初次引入。使用LabVIEW软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。普通的PC有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定了VXI标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的VXI机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜的PXI标准仪器。LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench）是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数。这是一个功能强大且灵活的软件。利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。图形化的程序语言，又称为“”语言。使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图。它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。利用LabVIEW，可模拟出工厂供电系统，可以说这对工厂来说是方便又经济的。相信，LabVIEW的推出对今后供电系统领域的发展会起到工厂带来了很多推波助澜的作用。四、 本课题主要研究内容兖矿国泰供电系统动态特性的分析软件的主要研究内容包括： 1、研究PSCAD环境并能进行电力系统仿真； 2、学习工厂供电的工作特点； 3、研究变压器切换的工作原理 ； 4、分析和研究基于LabVIEW的开发环境，并在此基础上设计出兖矿国泰供电系统动态 特性的分析软件。五、 完成论文的条件和拟采用的研究手段（途径）查阅文献，熟悉工厂供电工作特点和研究基于LabVIEW的开发环境； 紧接着在LabVIEW开发平台上搭建； 最后通过仿真结果得出原推导结论。 六、 本课题进度安排、各阶段预期达到的目标：第一二周，查阅文献、资料，包括电力仿真的相关资料； 第三五周，根据查阅的资料及对毕业设计任务的理解写出开题报告； 第 六 周，熟悉PSCAD电力仿真环境； 第 七 周，熟悉工厂供电的工作原理； 第 八 周，熟悉并掌握LabVIEW开发软件； 第九十周，建立基于变压器切换过程的动态过程的模型；