基于PLC視角的高壓配電系統(tǒng)控制策略研究

李召權(quán)

摘要 近年來，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，配電系統(tǒng)的控制構(gòu)成成為了當前電力行業(yè)的主要組成部分，科學(xué)的高壓配電系統(tǒng)的設(shè)置，不僅能夠確保供電的可靠性，同時也能夠促進我國電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。隨著PLC在高壓電力系統(tǒng)中的運用日漸的廣泛，其功能也逐漸的凸顯出來。本文則主要對基于PLC視角下的高壓配電系統(tǒng)控制策略進行簡單的分析。

關(guān)鍵詞 PLC視角；高壓配電系統(tǒng)；控制策略

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）67-0054-02

配電系統(tǒng)是當前電力系統(tǒng)中的重要組成部分，在確保電力系統(tǒng)供電的安全性和可靠性方面有著重要的作用，針對高壓配電系統(tǒng)的有效的控制，是保證電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)支撐。可編程邏輯控制器（PLC）是一種基于存儲的控制器，通常情況下應(yīng)用于內(nèi)部存儲程序面向用戶的指令，并且通過數(shù)字模擬信號的輸入和輸出實現(xiàn)對機械或者是生產(chǎn)過程的控制。

1 PLC的特點簡述

1） PLC系統(tǒng)的構(gòu)成具有較大的靈活性，而且擴展空間較大，一般以開關(guān)量控制為主要的控制特點。通過PLC實現(xiàn)連續(xù)的PID回路控制，與上位機構(gòu)形成一個完善的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動化；

2）PLC系統(tǒng)的編程十分簡單，而且使用起來較為方便，通過不同的梯形圖和邏輯圖形的使用來實現(xiàn)對編程語言的表達，在沒有計算機基礎(chǔ)的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)對其有效的運用。因此，PLC的開發(fā)周期也較一般的程序開發(fā)要短，而且其現(xiàn)場調(diào)試方面也十分簡單，所以PLC的應(yīng)用范圍十分廣泛。另外，由于其開發(fā)程序較為簡單，所以在修改程序的改動方面也較為容易，在PLC系統(tǒng)下的控制方案進行更改時也無需對硬件進行拆卸；

3）PLC的適應(yīng)性較強，能夠在各種惡劣的環(huán)境下運行，具有較強的抗干擾能力，在可靠性方面相比其他機型更強。

2 高壓配電系統(tǒng)控制策略

2.1常用高壓配電方式

2.1.1放射式

具有較強的供電可靠性，發(fā)生障礙后不會產(chǎn)生太大的影響范圍，在操作方面十分簡便，而且保護措施也較為簡單，但是該配電方式所使用的配電柜數(shù)量較多，而且價格較高。

2.1.2樹身式

在配電柜的使用數(shù)量方面較小，而且投資業(yè)較放射式要小，但是其產(chǎn)生的影響范圍卻很大，而且在可靠性方面不如放射式高。因為樹身式配電方式的使用范圍往往是在非專用的電源中，因此一般都是用帶保護的開關(guān)設(shè)備來避免其發(fā)生的故障。

2.2高壓配電系統(tǒng)控制的整體策略

2.2.1設(shè)備層功能及控制策略

在設(shè)備層，通常需要對智能化傳感器的運用來實現(xiàn)對信息的識別和傳遞，并且將其轉(zhuǎn)換成能夠被計算機識別和處理的信號，以此來實現(xiàn)對通信信號的傳輸和交換。在執(zhí)行器中，通過中央處理器向計算機發(fā)出信號，利用該信號實現(xiàn)對控制器的控制。在設(shè)備層內(nèi)，通常所使用的是分布式控制技術(shù)，通過多個控制器實現(xiàn)設(shè)備層的形成，而通過不同位置安裝的不同的設(shè)備所進行的獨立工作，與其他的控制器之間形成一個數(shù)據(jù)通道，然后與計算機形成一個信息的交流渠道。

2.2.2網(wǎng)絡(luò)層功能及控制策略

網(wǎng)絡(luò)是高壓配電系統(tǒng)中的主要組成部分，通過網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒎植荚诓煌貐^(qū)的配電設(shè)備進行有效的連接，通過監(jiān)控中心的服務(wù)器，將各個控制器進行連接，實現(xiàn)信息的傳輸和交換，在網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)一般使用現(xiàn)場總線技術(shù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的功能。其具有較快的傳輸速率，而且實現(xiàn)的傳輸距離較遠，有利于智能配電系統(tǒng)的實現(xiàn)。

2.2.3管理層功能及控制技術(shù)

在管理層中通過計算機與人員的有效連接，對設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況進行及時的監(jiān)測，在管理層內(nèi)一般都是用系統(tǒng)集成技術(shù)，通過計算機技術(shù)的有效運用，能夠?qū)⒄麄€計算機網(wǎng)絡(luò)中的各個子系統(tǒng)進行有效的連接，成為一個整體，通過子系統(tǒng)之間的信息交換而對各個子系統(tǒng)中的工作進行有效的協(xié)調(diào)，形成一個完整的信息控制網(wǎng)絡(luò)。

2.3 配電子系統(tǒng)控制策略

1）高壓配電系統(tǒng)的子系統(tǒng)是整個配電系統(tǒng)中的主要部分，其具有較大的密度，而且對于供電質(zhì)量有著較高的要求，而且對于供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)測，能夠有效的保證供電質(zhì)量；

2）智能控制的功能。第一，保護功能。保護功能是高壓配電系統(tǒng)中最為基本的功能之一，也是應(yīng)當具有的隔離故障、提高供電質(zhì)量的功能。其中最為主要的是進行三段式的電流保護，對于重要的電路段需要設(shè)置自動合閘控制，進而確保方向性電流保護、過電壓、欠電壓的保護；第二，對運行狀態(tài)的監(jiān)測功能。在高壓配電系統(tǒng)中，對于配電系統(tǒng)的監(jiān)測功能的實現(xiàn)需要通過對開關(guān)的順利控制和操作來實現(xiàn)。通過多次重合合閘，對開關(guān)的狀態(tài)進行監(jiān)測，對保護值進行及時的限定；第三，測量功能。主要是通過配電子系統(tǒng)所具有的智能化功能，來實現(xiàn)對系統(tǒng)電壓、電流和功率等數(shù)據(jù)進行測量和計算，為電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)提供依據(jù)。第四，對事件的記錄功能。這其中不僅包括對故障的類型和時間的記錄，同時還需要對事件的最大值、發(fā)生事件的相似度等進行記錄，能夠為事件和故障的分析提供必要的參考，為故障的避免和控制提供根據(jù)；

3）控制策略的實現(xiàn)。在高壓配電系統(tǒng)中，大多都通過自動檢測技術(shù)實現(xiàn)，自動檢測系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)電力儀表和微機保護計算機技術(shù)等組成，通過各種高新技術(shù)的應(yīng)用，來實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的自動檢測，檢測的內(nèi)容，一般包括對系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)的檢測、對供電電流、電壓等數(shù)值的檢測。通過I-DGP及現(xiàn)場總線將這些數(shù)據(jù)經(jīng)SCM和EIC傳輸給管理層，在管理層內(nèi)，通過與預(yù)先設(shè)定的正常值進行比較，判斷配電系統(tǒng)的運行是否正常，對異常情況進行報警和記錄。通過SCM和EIC合理控制經(jīng)現(xiàn)場總線控制現(xiàn)場的設(shè)備以實現(xiàn)對廠區(qū)配電監(jiān)控系統(tǒng)的遠程監(jiān)控和集中管理。

3結(jié)論

在高壓配電系統(tǒng)控制過程中，通過可編程邏輯控制器（PLC）有效應(yīng)用，根據(jù)相關(guān)的設(shè)計規(guī)范要求，對高壓配電系統(tǒng)進行科學(xué)的設(shè)計。針對高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)當在確保施工人員素質(zhì)得到有效的保障的同時，從控制的整體方案和子系統(tǒng)方面來增強對高壓配電系統(tǒng)的科學(xué)控制，提高電力系統(tǒng)的整體效率。

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