变配电站是电力系统的重要环节,承担着电能输配的任务。如今伴随着越来越多的新兴行业的崛起,电子产品的普及和用户的增多,对新时代电网的电能质量和稳定性提出了更高的要求。变配电站需要在负荷、数量、规模方面有所突破,从而可以为社会提供更加优质、稳定的电力供应。这都与变配电站中电力设备的平稳运行相关,而变配电站中各种环境参数对于电力设备有很大的影响。一个良好的站内环境,决定了电力设备的运行寿命和工作效率。本设计提出的智能测控系统从各个方面充分保障了变配电站各项环境参数维持在理想状态。由此可见,智能测控系统大大提高了变配电站内电力设备运行环境的稳定性,促进了变配电站的发展与进步。本设计以变配电站的环境监测和控制需求为研究对象,经过建立结构模型,研究现实需求,细化系统功能,优化设计方案来完成本课题。智能测控系统被分为六个子系统,包括温湿度测控系统,SF6气体测控系统,水浸测控系统,灯光照明测控系统,特高频局部放电监测系统和智能监控系统。它们分别实现不同方面的环境参数的监测和调控,包括温度、湿度、SF6气体浓度、积水情况、灯光照明、局部放电情况、目标识别等。并且详细介绍了各个子系统的设计理念和监测、调控参数的原理,给出了测控系统工作流程图。硬件方面介绍了部分硬件电路设计和各项功能模块及其核心芯片,具体有主控芯片STM32L431CBT6、无线传输模块、温湿度检测模块、电源模块和RS485传输模块,并且详细讲述了其特性和工作原理。软件方面介绍了国网协议的通信原理,并且设计了底层传感器程序和报文收发程序。本设计还从算法的角度,对智能测控系统进行了优化。1.为了缩小传感器检测值的误差,提出保形分段三次Hermite插值和高斯过程回归两种误差补偿算法,输出映射图,进行模型评价;2.对于智能测控系统中部分子系统的闭环控制需求,引入了自整定模糊PID算法,建立了仿真模型,采用不同的性能指标比较评价控制效果;3.为智能监控系统提供了目标检测算法设计方案,主要工作内容是从图像中识别和分割出识别目标并提取特征。并且在此基础上开发了考勤打卡器和防护检测器并进行功能测试。以上算法设计均取得了很好的精度,提升了系统性能。最后搭建系统测试平台,通过综合监控主机来反映测控系统的运行状况和测控功能,并且对设备性能进行了低功耗、通信准确率和安全性测试,测试结果符合要求。本课题设计的变配电站运行环境智能测控系统,体现了智能化、自动化的特点,满足了变配电站运行环境的测控需求,有效提高了变配电站的运维水准。