毕业设计开题报告(同名2443)

毕业设计开题报告(同名2443)毕业设计（论文）开题报告电子信息与电气工程学院2014届题目基于MATLABGUI的供电线路计算软件设计课题类型设计类课题来源自拟课题学生姓名王鹏飞学号201002010060专业自动化年级班2010级1班指导教师李正斌职称讲师填写日期：2014年3月27日一、本课题研究的主要内容、目的和意义内容：本设计利用了具有强大的数据计算能力和数据可视化能力的MATLAB软件，以工厂供电中涉及到的负荷计算、短路计算和过电流保护的动作电流、时限整定为内容，制作出一个简洁的GUI界面，来实现复杂计算的简单化，让一些基层技工也能利用这个工具实现傻瓜式的计算。文中介绍了在MATLAB平台下开发图形用户界面（GUI）的原则和方法，将图形用户界面与供电线路的负荷计算、短路计算和过电流保护的动作电流、时限整定结合到一块，其中利用M文件的函数调用达到数据的输入和输出，从而实现了数据的读取和处理，完成了供电线路负荷计算、短路计算和过电流保护的动作电流、时限整定结果的显示。该界面很人性化的显示了数据输入窗口，只要输入相应信息，用鼠标点击运算按钮，相应计算结果会在输出窗口显示出来。操作起来简单方便，在工程中具有较强的应用价值。目的：本文就是为了设计一个简洁的GUI界面，界面上面有数据输入和数据输出窗口，让工厂的技工能用这个工具实现数据输入后，很快的算出线路的负荷计算、短路计算和过电流保护的动作电流、时限整定结果，这样大大减少技工的工作量的同时提高了他们的工作效率。意义：在工厂中进线和电气设备的选择甚至无功补偿容量的确定都需要先算出线路上的负荷、短路电流、短路容量和过电流保护的动作电流、时限整定。这些计算是一个复杂的过程，加大了技工的工作量。本设计就是做了一个傻瓜式的界面，把计算过程用程序来解决，方便、快捷、准确的得到结果，大大提高了工作效率。二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了应满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。我国目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的方法有需要系数法和二项式法。需要系数法师国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便。二项式法的应用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，采用二项式法较之需要系数法合理，且计算也比较简便。工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。然而由于各种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路。目前造成短路的主要原因有电气设备绝缘损坏、有关人员有误操作、鸟兽为害事故。短路的危害很大，短路时要产生很大的电动力和很高的温度，使元件受到损害甚至引发火灾事故。短路时电路的电压骤降严重影响电气设备的正常运行。短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步造成系统解列。不对称短路的短路电流将产生较强的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。于此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性。目前国内进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，在计算电路图上将短路计算所需考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将个元件依次编号，然后确定短路计算点。接着按所选的短路计算点绘出等效电路图，然后按图计算。目前短路计算的方法常用的有欧姆法和标幺值法。为了保证工厂供电系统的安全运行，避免过负荷和短路对系统的影响，因此在工厂供电系统中装有不同类型的过电流保护装置。工厂供电系统的过电流保护装置有：熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。熔断器保护和低压断路器保护都能在过负荷和短路时动作，断开电路，以切除过负荷和短路部分，而是系统的其他部分恢复正常运行。继电保护装置在过负荷时动作，一般只发出报警信号，引起运行值班人员注意，以便及时处理，只有过负荷危机人身或设备安全时，才动作于跳闸；而发生短路故障时，则要求有选择性地动作于跳闸，将故障部分切除。供电系统对保护装置有下列基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏性。高压电力线路的继电保护装置采用带时限的过流保护，动作电流整定计算公式如下过电流保护的动作时限应按“阶梯原则”进行整定，以保证前后两级保护装置动作的选择性，也就是在后一级保护装置线路首端发生三相短路时，前一级保护的动作时间t1应比后一级保护中最长的动作时间t2大一个时间极差的△t。目前，MATLAB语言已经成为国际上最为流行的编程软件，其用户数量多三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证方案一：先编辑一个带按钮的GUI界面假设取名为MATLABGUI（同时生成一个MATLABGUI.m文件），在该界面分别设置线路计算所需要的所有控件，对每个控件进行属性设置，再编写回调函数中的句柄语句。点击对应的按钮出现输入窗口，输入数据后点击计算按钮出现结果。方案二：先编辑一个带按钮的GUI界面1假设取名为MATLABGUIsheji（同时生成一个MATLABGUIsheji.m文件），在界面1放置三个pushbutton的控件分别是：供电系统线路的负荷计算、供电系统线路的短路计算、供电系统线路过电流保护动作电流、动作时限整定，在新建三个GUI界面2、3、4，取名为fuhejisuan、duanlujisuan、jidnabaohu（会同时产生三个fuhejiusan.m、duanlujisuan.m、jidianbaohu.m文件），在MATLABGUIsheji.m文件的三个pushbutton回调函数中对应分别加上一句h=gcf;fuhejisuan;、h=gcf;duanlujisuan;、h=gcf;jidianbaohu;在运行界面1时点击不同的pushbutton按钮就会调入对应的GUI界面了。在调出的三个不同GUI界面再编写计算所需要的控件，设置属性并编写回调函数中的句柄语句，在编辑框中输入不同的参数，点击pushbutton控件可出来相应的结果。方案比较：方案一不需要对GUI界面嵌套使用设计出来比较容易，但是所有控件在一个界面下，内容比较混乱、不美观，使用起来也不方便。方案二比方案一设计较难一部分，需要懂得GUI的嵌套使用，但是设计出来的内容美观方便，让人看结果一目了然。经过比较，本设计采用方案二。四、预期结果（或预计成果）本设计采用计算机辅助设计软件MATLAB中图形用户界面（GUI）来实现供电线路负荷计算、短路计算和过电流保护的动作电流、时限整定的开放式用户界面设计。预计成果：1.通过MATALB的GUI编辑界面GUIDE来设计一个完整的GUI界面。2.根据需要在该界面设置编辑框控件(edittext)、坐标轴控件(axes)、动作按钮控件(pushbutton)、静态文本框控件(statictext)。在GUIDE环境下，用鼠标将所需控件拖动并排一个合适的布局，完成各控件的属性设置。3.在各个相应的控制按钮的回调程序中编写程序，点击不同的按钮弹出对应的供电线路负荷计算、短路计算和过电流计算的界面。4.在输入窗口输入数据，点击计算按钮，输出窗口出现结果。5.整理材料，编写规范的论文。五、研究进度安排1.毕业设计选题阶段：2月10号--3月10号搜集相关资料（上网，图书资料），根据题目做题目的论证和时间规划，填写毕业设计开题报告。2.初步系统设计：3月10号--3月31号初步软件设计，设计并规划出完整的设计方案。3．软件设计：4月1号--4月10号认真学习相关资料；根据课题需要设计出的一小部分内容，检查是否能够实现其相应的功能。4．整体组合阶段：4月10号—4月30号通过设计出每一小部分的思路，把整个构思设计出来，然后运行检查并修改直到实现其功能。5.毕业设计论文编写及答辩阶段：5月1号以后编辑整理论文材料开始编写论文；25号打印成册；27号准备答辩作品。六、主要参考文献[1]李显宏.MATLAB7.x界面设计与编程技巧[M].北京：北京电子工业出版社，2006.[2]张德丰.雷小平MATLAB图形绘制技术[M].北京：北京电子工业出版社，2010.[3]徐俊文.王强,金珩.MATLAB环境下的GUI编程[J].内蒙古：内蒙古民族大学学报(自然科学版)，2006.[4]陈杰.MATLAB宝典[M].北京:电子工业出版社，2007.[5]刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，2004.[6]苏文成.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，2005.[7]陈超.MATLAB应用实例精讲图像处理与GUI设计篇[M].北京：电子工业出版社,2008.[8]陈小虎.工厂供电技术[M].北京：高等教育出版社，2006.[9]赵广元.MATLAB与控制系统仿真实践[M].北京：北京航空航天大学出版社.2011.[10]苏金明，阮沈勇.MATLAB实用教程[M].北京：电子工业出版社.2005.[11]罗华飞.MATLABGUI设计