1、 摘 要 水电是我国重点发展的绿色能源，水电生产具有开停机方便、运行费用低， 对环境污染小等优点，合理充分地利用水电能源对我国的经济发展起着巨大的推 动作用，因此有效地对水力机组运行参数进行检测、分析、优化，对水轮机组高 效稳定运行将起到重要作用。 本文采用虚拟仪器技术，通过 LabVIEW 的方法，开发了一套水力机组运行实时监测系统，该系统不仅实现了水轮机运行参数的实时检测、分析、计算以及水力机组能量特性模型的建立，而且为建立水力机组优化运行系统打下基础。 本文主体分为 两 部分，每部 分内容如下： 第一部分：采用虚拟仪器的概念，构建了实时监测系统的硬件结构并详细介 绍了硬件的选型设计。该系
2、统的硬件部分主要采用了美国 NI 公司的产品，包括信号调理设备以及数据采集卡，经过试验验证，该系统硬件结构不论采集精度、速度以及抗干扰能力都能够满足实时监测系统的要求。 第二部分：利用图形化编程语言 LabVIEW 建立了数据采集系统，实现了水轮机的工作水头、流量、出力等参数的实时在线监测、显示、处理以及存储，同时可根据水力机组实时监测的数据计算水轮机的运行效率，并实时显示，使工作人员随时了解水 轮机的运行状况。 本系统的开发对于充分利用水资源，提高水电站的经济效益，实现水力机组的高效稳定运行及优化运行均具有一定的实际指导意义。 关键词：水力机组；优化运行；数据采集；虚拟仪器；监测系统 目 录
3、 摘 要 ABSTRACT 第 1 章 绪 论 . 1 1.1 水电站系统的发展概论 . 1 1.1.1 国内外发展状况 . 2 1.1.2 水电站控制方式的演变 . 3 1.1.3 小型水电站计算机监控 现状 . 5 第 2 章 中小型水电站监控系统设计 . 7 2.1 中小型水电站运行的特点 . 7 2.2 水电站监控系统的设计要求 . 8 2.3 监控系统的主要设计任务 . 10 2.3.1 监控系统的系统结构设计 . 10 2.3.2 水电站的电厂分层设计 . 12 第 3 章 上位机的软件设计 . 14 3.1 虚拟仪器及 LABVIEW 概述 . 14 3.1.1 虚拟仪器技术 . 15 3.1.1.1 虚拟仪器与传统仪器的对比 . 15 3.1.1.2 虚拟仪器的构成 . 15 3.1.1.3 虚拟仪器的特点 . 17 3.1.2 LabVIEW. 18 3.2 LabVIEW 各种通信方式介绍与实现 . 20 3.3 系统通信方式的比较与原则 . 21 3.4 上下机间的数据传递 . 22
