论文总字数：35758字

摘 要

随着国家大力推进各种产业，对电力的依赖度越来越高，因此供电的质量十分关键，作为电力系统的一部分，变电站也正在逐步改进，越来越多智能变电站开始出现，其正常运行是使电力系统稳定的基础。所以，为了保证变电站不出现事故，传统的监控模式已不满足于智能站的需求，必须拥有一套可靠、高效的的智能变电站监控系统来对整个变电站进行监控。目前，变电站监控系统的问题之一在于需要监控参数。变电站内的装置设备都有其特定的环境要求，其中环境的温湿度非常重要，它不但能保证变电站装置设备稳定运行，还能够提高设备的运行效率，甚至增加设备总的运行时长。随着人民用电量需求的增多，导致变电站设备过热或各种因为温湿度而导致的事故越来越多，所以温湿度参数是决定着变电站设备安全与否的因素之一。本文将从智能变电站监控系统整体出发，并分析红外及温湿度感应技术,并将这两种现代传感技术结合到监控系统之中，研究和分析出一种基于红外和温湿度感应的智能站监控设备，实现对变电站的环境参数进行实时测量和监控,第一时间发现异常。

关键词：智能变电监控系统；红外传感器；温湿度传感器

Research and Analysis of Intelligent Station Monitoring Equipment Based on Infrared and Temperature and Humidity Induction

Abstract

With the country vigorously promoting various industries, the dependence on power is becoming higher and higher, so the quality of power supply is very crucial. As a part of the power system, substations are also being gradually improved, and more and more intelligent substations are beginning to appear, its normal operation is the basis of stabilizing the power system. Therefore, in order to guarantee the substation does not have the accident, the traditional monitoring mode has not satisfied the intelligent station's demand, must have a set of reliable, the high efficiency intelligent substation monitoring system to carry on the monitoring to the entire substation. At present, one of the problems of substation monitoring system is the need to monitor parameters. The equipment in substations has its own specific environmental requirements, and the temperature and humidity of the environment is very important. It not only ensures the stable operation of the equipment in substations, but also improves the operational efficiency of the equipment, and even increase the total running time of the device. With the increase of power demand, more and more accidents are caused by the overheating of substation equipment or the temperature and humidity, so the temperature and humidity parameters are one of the factors that determine the safety of substation equipment. This paper will start from the intelligent substation monitoring system as a whole, and analyze the infrared and temperature and humidity sensing technology, and combine these two modern sensing technology into the monitoring system, a kind of intelligent station monitoring equipment based on infrared and temperature and humidity sensing is studied and analyzed, which can measure and monitor the environmental parameters of substation in real time and find the abnormity in the first time.

Keywords: Intelligent substation monitoring system，Infrared sensor，Temperature and humidity sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 本课题的研究背景及意义 1

1.1.1 课题的研究背景 1

1.1.2 课题的研究意义 1

1.2 本课题的历史和现状 1

1.2.1本课题的历史 1

1.2.2 本课题的现状 1

1.3本课题的工作 2

第二章 智能站监控系统的技术分析 4

2.1智能站监控系统功能 4

2.1.1全面遵循IECIEC61850标准 4

2.1.2高度集成的设备 5

2.2智能站监控系统三大技术分析 5

2.3智能站监控系统结构 6

2.3.1系统结构 6

2.3.3实现功能 8

2.4智能化监控系统的高级应用功能 9

2.4.1运行监视 9

2.4.2调节控制 10

2.4.3辅助决策 10

2.4.4维护管理 12

2.5本章小结 12

第三章 红外感应器及温湿度传感技术 13

3.1 红外感应器原理及综合介绍 13

3.1.1红外辐射特性 13

3.1.2红外传感器的原理 15

3.2温湿度传感技术工作原理 15

3.3红外传感器和温湿度传感器的发展过程 16

3.3.1红外传感器的发展 16

3.3.2温湿度传感器的发展 16

3.4红外传感器和温湿度传感器的实际应用 18

3.4.1红外传感器的实际应用 18

3.4.2温湿度传感器的实际应用 19

3.5 本章小结 20

第四章 基于红外与温湿度感应的智能站监控设备的研究与分析 21

4.1智能站的安全问题 21

4.1.1通信网络的安全 21

4.1.2 继电保护装置的安全 22

4.1.3运行过程的安全 22

4.2 特殊的安全分析 22

4.2.1人为因素隐患 22

4.2.2电力设备热故障隐患 23

4.3智能监控设备模型图 24

4.4基于红外和温湿度感应的智能站监控设备的设计 26

第五章 总结与展望 29

5.1 总结 29

5.2 展望 29

致 谢 31

参考文献 32

第一章 引 言

1.1 本课题的研究背景及意义

1.1.1 课题的研究背景

自从我国的电力工业诞生以来，经历了艰难曲折，从之前的落后到现在的领先世界，电力系统进步地十分迅速，发电的装机容量和发电量持续增加，电源的结构不断调整，电网稳步加强，电能已成为现代生产生活的主要能源。电力系统由发电、变电、输电、配电、用电五部分构成。变电站作为变电的部分，担任着变换电压和分配电能的任务，而且其分布的地区比较广泛，包含城市、乡镇等各个角落，在电力系统中的作用可想而知。但是在变电站发展的几十年中，出现许多变电站的事故，这些事故导致的后果，有的甚至严重影响到了整个电力系统的安全，对用户用电产生了巨大的影响。因此，变电站的监控系统对于变电站的重要性显而易见。智能变电站在全国正普及起来，现在的监控模式已满足不了需求，必须要有更为先进的监控系统来配合着整个变电站来开展工作。

任何设备正常运行时要有合适的环境，合适的温湿度作为环境参数的一部分，不但能保证变电站内设备与装置安全运行，也能够一定程度上增加设备的运行效率。之前发生许多有关变电站的事故，就是因为变电站设备在不正常的环境中工作而导致设备出现故障，所以应该重视起来。目前，很多变电站还是处于人工检测设备的状况和环境的温湿度，而人工模式工作量大，效率低，不能及时发现问题，存在着隐患。如今的红外传感技术和温湿度传感技术，发展迅速，慢慢开始成熟起来。特别是红外方面，在其他领域已经有许多应用，例如在通讯方面的光纤通讯；在军事领域中的红外成像仪等。温湿度在其他领域也有许多应用。因此将现代的红外与温湿度传感技术与变电站监控系统相结合，可有效地监控着变电站设备的温湿度参数，比传统的监控更加有效。

1.1.2 课题的研究意义

随着国家社会的发展，无论是生产用电还是生活用电都大大增加，供电的质量十分关键，所以对电力系统有着更高的要求。变电站将发电厂与用户联系在一起，作用是变换电压和分配电能，所以说保证变电站的安全，也就是保证整个电力系统的稳定。变电站监控系统对于变电站是十分重要的，最主要是保证变电站的安全，其次还能提高供电质量，提升电压的合格率，保证电力系统正常的运作；同时改善了变电站的运行管理，减少人力的消耗。随着智能站的普及，更注重其安全的运行，对监控系统的要求更多，所以要有更好的监控系统。

1.2 本课题的历史和现状

1.2.1 本课题的历史

电力系统发展之初，人们无法及时掌握变电站的运行情况，唯一的办法是由各站工作人员通过电话将自己变电站运行时的各种数据传达给调度员，然后调度员将接收到的数据进行人工分析，花费的时间很长，得到的信息也很少，调度中心都不能够及时了解不同线路的电流、电压、功率等信息。一旦变电站内发生事故，工作人员则根本不能及时掌握现场情况，更不用说对事故能够进行及时的处理。

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