基于物联网技术的智能变电站辅助监测及预警研究

摘要

物联网技术因其多种多样的采集终端、无处不在的传输网络和智能化的数据处理三大特征，越来越多地应用于智能电网的各个环节，是智能电网末梢信息感知不可或缺的基础环节，在电力系统中具有广阔的应用空间。智能变电站作为智能电网的重要基础，是物联网多种关键技术得以充分施展之地。
　　变电站智能辅助控制系统是智能变电站重要组成部分，也是变电站智能化的重要体现。系统采用先进的物联网技术、现代通信技术、可视化技术与控制技术，通过各类辅助设施实现对变电站环境、动力、设备热点等的智能监测、数据智能分析、报警智能联动及综合可视化展示。通过整合变电站智能辅助控制系统中与物联网技术密切相关的功能模块，构建智能变电站辅助监测系统。
　　本文对变电站智能辅助控制系统的现状进行调研与分析的基础上，针对变电站智能辅助控制系统的整体实际需求，引入物联网技术，构建基于物联网技术的智能变电站辅助监测系统。系统依靠物联网构建的庞大的可感知终端设备群采集各类数据，并通过多种网络通信方式传输给上层应用，实现智能化分析和管理，提升变电站智能化水平。
　　为了对变电站设备关键节点的温度进行智能监测，本文重点研究无线传感器网络技术在变电站智能辅助监测系统中的应用，搭建基于物联网技术的变电站智能温度监测平台。感知层利用低功耗AVR单片机、无线收发模块及温度传感器对设备温度数据进行采集和传输;网络层采用工业以太网进行站内实时数据的传输;应用层对温度数据进行实时监测的基础上引入预测算法，研究基于支持向量机的混沌时间序列预测设备短期温度值的方法，通过实际值与预测值的对比来证明该方法在短期预测上能取得较高的预测精度，并以设备热点温度数据短期预测值为依据，实现对设备热点的预警。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 物联网在智能电网中的研究现状

1．2．2 变电站智能辅助控制系统研究现状

1．3 本文主要研究内容

第2章 基于物联网的变电站智能辅助控制系统的研究

2．1 变电站智能辅助控制系统

2．1．1 环境监控

2．1．2 动力监测

2．1．3 运行辅助

2．1．4 检修辅助

2．2 基于物联网的变电站智能辅助监测系统

2．2．1 变电站智能辅助监测系统结构

2．2．2 变电站设备温度智能监测研究

2．3 本章小结

第3章 WSN在变电站智能辅助监测系统中的应用研究

3．1 无线传感器网络技术研究

3．1．1 无线传感器网络结构

3．1．2 智能辅助监测系统的WSN技术选型

3．2 感知层无线温度传感器网络的实现方案

3．2．1 无线温度传感器网络结构

3．2．2 无线温度传感器节点

3．2．3 基站

3．2．4 多路温度传感节点传输方式

3．3 本章小结

第4章 基于支持向量机及混沌时间序列的设备温度预测

4．1 混沌理论研究

4．2 支持向量机算法研究

4．3 设备温度预测算法研究

4．4 基于支持向量机及混沌时间序列的设备温度预测

4．4．1 数据预处理

4．4．2 混沌判定及相空间重构

4．4．3 支持向量机回归预测

4．5 本章小结

第5章 变电站智能辅助监测及预警平台

5．1 平台功能

5．2 开发环境

5．2．1 基站的开发环境

5．2．2 监测平台的开发环境

5．3 模块软件设计

5．3．1 数据采集及无线收发模块设计

5．3．2 监测平台设计

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

发表论文及参加科研情况说明

致谢