基于PLC高壓雙電源供電系統(tǒng)的設(shè)計

摘 要：近年來，電力事業(yè)蓬勃發(fā)展，人們在日常生活中越來越離不開對電的使用，隨之而來的，供電質(zhì)量也就日益受到人們的關(guān)注和重視。而供電的連續(xù)性是考察供電質(zhì)量好不好的一個重要參數(shù)。文章基于這一出發(fā)點，集中闡述說明了相關(guān)參數(shù)，并應(yīng)用PLC技術(shù)，設(shè)計了高壓雙電源供電系統(tǒng)，以保障供電的連續(xù)性。

關(guān)鍵詞：PLC；雙電源；自動切換

隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人類在日常生活中對電的依賴越來越多，對供電安全性、穩(wěn)定性及連續(xù)性的要求也越來越高。在很多重要場合，如醫(yī)院、機場、學(xué)校、銀行、大型生產(chǎn)線等都需要保證供電的連續(xù)性，以免由于斷電造成巨大損失或不便。

現(xiàn)階段，普遍的保證供電連續(xù)性的辦法是采用主、備兩路獨立的電源，根據(jù)實際情況在兩路電源中進(jìn)行切換，進(jìn)而實現(xiàn)供電的穩(wěn)定性，這就需要一種產(chǎn)品，能夠在兩路電源之間進(jìn)行可靠切換，以保證如果正在使用中的電源出現(xiàn)故障時，能夠自動轉(zhuǎn)換到另一路正常電源，不會出現(xiàn)斷電的情況，以免影響人們的生產(chǎn)和生活。文章的設(shè)計就是基于這一點進(jìn)行的。

1 相關(guān)參數(shù)

1.1 電壓信號

電壓，是電場中兩點之間的電位之差，也被稱作電勢差或者電位差，是一個衡量單位電荷在靜電場當(dāng)中由于電勢的不同所產(chǎn)生的能量之差的物理量。

電壓反映被測壓力（成正比），就是電壓信號。

1.2 電流信號

電流是指在導(dǎo)體中，一群電荷有規(guī)律的定向流動。電流的大小稱之為電流強度，是指在單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量。

電流反映被測壓力（成正比），就是電流信號。

1.3 電能質(zhì)量

電能質(zhì)量，從普遍意義上講指的就是優(yōu)質(zhì)供電，其中包括電流質(zhì)量、電壓質(zhì)量、供電質(zhì)量和用電質(zhì)量。

電能質(zhì)量可以定義為導(dǎo)致用電設(shè)備出現(xiàn)故障或者不能正常進(jìn)行工作的電流、電壓或頻率的偏差，其內(nèi)容主要包括電壓偏差、頻率偏差、電壓波動與閃變、三相不平衡、暫時或瞬態(tài)過電壓、波形畸變（諧波）、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。

衡量電能質(zhì)量的具體指標(biāo)為：電網(wǎng)頻率、電壓偏差、三相電壓不平衡、公用電網(wǎng)諧波、波動和閃變。

1.4 電壓波動

城市電網(wǎng)電壓的不穩(wěn)定，往往是由于用戶用電負(fù)載出現(xiàn)了較大容量的投入和切除而引起的。例如在白天用電高峰時段電網(wǎng)電壓往往低正常電壓，而夜間大部分用電設(shè)備停機并切除與城市電網(wǎng)的連接時，電網(wǎng)電壓往往高于正常電壓。

1.5 PLC

PLC是Programmable Logic Controller的簡寫，即可編程邏輯控制器，它是一種專門用于工控領(lǐng)域的簡易計算機，它是一種采用可編程的存儲器，來存儲其內(nèi)部程序，通過內(nèi)部程序執(zhí)行和實現(xiàn)邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)以及算術(shù)運算等指令，并通過數(shù)字量或者模擬量的輸入和輸出來控制各種類型的機械運行或者控制整個生產(chǎn)全過程。

PLC在硬件結(jié)構(gòu)上基本與微型計算機是相同的，它包括：電源模塊、中央處理單元、存儲器單元、輸入接口電路、輸出接口電路、功能模塊單元以及通信模塊單元等部件構(gòu)成。

PLC的工作過程一般可以分為三個部分：第一部分，輸入采樣部分；第二部分，用戶程序執(zhí)行部分；第三部分，輸出執(zhí)行部分。以上三個部分，完全執(zhí)行一次被稱為一個工作周期。在PLC的整個工作周期內(nèi)，其中央處理單元總是以一定的速度重復(fù)執(zhí)行上述三部分。

2 設(shè)計

文章的設(shè)計是通過對PLC的應(yīng)用，實現(xiàn)在主用、備用兩路高壓電源中進(jìn)行自動切換，用以保障高壓電供電的穩(wěn)定性和連續(xù)性。

從圖1中可以看出，進(jìn)線柜有主用和備用兩路高壓進(jìn)線，一個高壓出線。當(dāng)主用高壓進(jìn)線柜呈連接狀態(tài)時，備用高壓進(jìn)線柜是斷開的；而主用高壓進(jìn)線柜如果出現(xiàn)電壓偏差等情況時，主用高壓進(jìn)線柜斷開，備用高壓進(jìn)線柜連接。在主用高壓進(jìn)線柜和備用高壓進(jìn)線柜中間用PLC連接，在PLC中編寫自動檢測兩路高壓進(jìn)線的電壓信號或電流信號，判斷電能質(zhì)量的程序，通過PLC來識別兩路高壓進(jìn)線的電壓信號或電流信號，按照PLC輸出的結(jié)果自動在兩路高壓進(jìn)線柜中進(jìn)行切換，以達(dá)到保障高壓電供電的穩(wěn)定和連續(xù)，防止斷電，出現(xiàn)事故。

通過對PLC的應(yīng)用，可以很好的解決主用、備用兩路高壓電源自動進(jìn)行切換的問題，可以更好更安全的供電，實現(xiàn)生活中用電的穩(wěn)定和連續(xù)，保障人們的生活免受斷電的影響。

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作者簡介：陰發(fā)明（1987-），男，電氣工程師。