PLC在變電站中的應用研究

三峽電力職業學院 胡 瑞

隨著時代的發展與科學技術的飛速進步，PLC作為新一代的控制系統，廣泛應用于現如今的各個先進技術領域中。在變電站的工作運轉中，PLC能有效的實現對系統的整體控制，同時確保各個設備能夠獨立運行，且互不干擾地共同完成復雜任務，實現了變電站中智能一體化的理念，同時大大提高了變電站中變壓器的工作效率。

1 可編程控制器的概念

可編程控制器簡稱為PLC，是在基于傳統控制技術上創新完善的控制管理裝置，因其在應用過程中安裝較為簡便、性能安全可靠、適應性強等諸多優點在控制與通信功能上有良好的效果，因而廣泛應用于現如今人們生活生產中的各個領域之中。針對復雜的控制任務，可編程控制器能夠充分利用信息通信等各項技術高效地完成任務。在變電站中，PLC針對自動化控制與管理方面能充分發揮其自身優勢[1]。一方面，由于PLC實時控制系統能夠及時對變電站中的變壓器產生的異常發出警報，同時造成多方面的連鎖反應，方便對變電站的維修；而另一方面，PLC的操作較為簡單，在系統較為復雜的變電中中，能夠綜合運用通信等相關信息技術來實現對其復雜內容的操作，從而提高變壓器的工作效率。

2 PLC在變電站中的應用

可編程控制器在變電站中的應用需要將其中央的控制面板與相應的配套設備有機地結合起來，結合現場的具體設備信息進行分析，通過對其信息的數據分析，從而在變電站中形成完整的自動化控制系統[2]。同時，由于PLC所需的連線較少，在變電站復雜的工作環境中能夠保障自動化系統中的線路清晰有條理，從而實現變壓器自動化實時控制。

2.1 PLC硬件設計在變電站中的應用

在變電站中實現PLC的高效應用就必須保障其設備的穩定性、可靠性以及對溫度的嚴格實時控制，因此就對PLC的硬件設計有了一定的要求。首先需要對可編程控制器的輸入電路進行設計。PLC所適用的電源較為廣泛，在具體的應用中可根據變電站中不同的變壓器的特點來做具體的調節。通過安裝相應的抗干擾元件來處理存在干擾的問題，同時因電力系統對負載電容的要求 較為嚴格，因此需要對負載電容進行認真的核對，避免變電站中電路出現短路現象，確保其在安全范圍內，在此基礎上可采取安裝空氣開關來起到保護電路的作用。在輸出電路的設計中，需要配備合適的輸出設備，同時對PLC系統的各部分硬件進行相互鎖定，從而對PLC的輸出系統的安全性做好保障[3]。由于變電站設備中對二次干擾難以采取措施來避免，為了確保系統能夠正常運行，在抗干擾系統的設計中，需要利用布線、屏蔽以及阻隔等方式來阻斷電力系統中的通訊信號，從而減少二次干擾給變電站系統帶來的不良影響。

2.2 PLC的軟件設計在變電站中的應用

在完善了硬件設計的同時，可編程控制器的軟件設計也十分重要。PLC的軟件設計需要將復雜的圖像翻譯成為梯形圖，這也是PLC軟件的關鍵步驟。在軟件設計中，需要設計者有良好的設計理念，要求對其程序的編寫注重其在系統正常工作中的實用化，盡量有利于正常的實時控制與維修護理。而在對軟件的模塊式設計中，根據變電站所需執行的不同任務來設計不同難易程度的軟件。模塊化的程序能使得簡易程序不僅能應用于基本任務，也能夠作為復雜組合結構中的一個單元而合作運行[4]。模塊化的程序能夠簡化PLC軟件設計的步驟，充分利用各個模塊之間的獨立性，從而將任務分配到不同層次的模塊程序中，在相對復雜的控制系統中產生良好的效果，這樣才能高效、自動化的利用程序控制變電站的運行。

2.3 PLC在自動化屏中的監控應用

可編程控制器的自動化屏在變電站的變壓器自動化系統中發揮著及其重要的作用，負責對系統的工作狀況進行實時監控。可編程控制器可通過輸入信號與輸出信號來隔離繼電器，并且根據不公的自動化流程來對變電站內的諸多電力信號進行實時監控，與此同時，也可以利用網絡的傳輸數據的功能來遠程監控，從而確保變壓器的正常工作與急停并且能夠及時的對設備進行維修與防護。因此要有效的保證變壓器處于最佳的工作狀態，就必須保證檢測保護系統與變壓器的自動化系統實時關聯從而協調運行，進而保證變壓器處于良好的運行狀態下。

3 PLC在變電站應用中需要注意的問題

3.1 注意變壓器的邏輯編程中各設備的協調控制

PLC在變電站應用中需要注意各項設備的協調控制。在實現變壓器的邏輯編程自動化的過程中，往往需要PLC、繼電器、按鈕、指示燈、以及各種測試儀等關鍵性的硬件配套設備，以及主控制計算機的通訊系統、自動化檢測控制程度等軟件來共同執行。

3.2 注意PLC的型號的匹配

PLC的型號選取一般根據其在多種相關檢測儀器、智能儀器儀表等設備來進行檢驗，從而選取適合的型號應用于具體的變電站變壓器中，并通過儀表上的輸出開關進入PLC系統[5]。因此，一般的PLC對于特殊模塊并沒有嚴格的要求，只需要通訊模塊與基本模塊即可。

3.3 注意變壓器自動化控制面板的硬件選擇

由于電力系統中對于各部分的設備要求都比較嚴格，就要求各個零件都嚴格按照相關規定下的規格進行設計與實施。變壓器自動化控制面板的硬件不同于PLC的相關部分，不同廠家對變壓器自動化控制面板的硬件有著不同的要求，在滿足廠家技術要求的基礎上要做到對其準確并且安全的設計與安裝。

4 結語

通過對PLC在變電站中的應用的研究，能夠充分利用PLC的諸多優勢，對變電站中變壓器的安全且高效的工作做了有效的保障，從而提升了變電站的工作效率也提高了變壓器的工作性能。與此同時，通過在變電站中應用PLC控制技術為對變壓器的操作與維護的工作都帶來了極大的便利。PLC的作為經濟效益突出并能夠滿足不同客戶不同系統的控制系統，在未來的應用中擁有著良好的前景。

[1]洪潔.淺議可編程序控制器的實際應用[J].企業技術開發,2011(19):33.

[2]崔嵩,穆興團,滿令伍.基于OPC技術的SCADA系統設計[J].可編程控制器與工廠自動化,2012(12):25-29.

[3]李士林,高志強,王艷.變電站的智能化發展方向分析[J].河北電力技術,2010(01):81.

[4]張義平,萬斌.數字化變電站的狀態檢修與狀態監測探討[J].中國新技術新產品,2010(21):67-69.

[5]程莉.應用于智能變電站的電子式互感器選型分析[J].江蘇電機工程,2010(04):55-57.