PLC技術在電力系統自動化工程中的應用

白玉青+張亞清+蒲海英

摘 要： 隨著社會的不斷發展，在未來電力系統中，自動化技術將成為必然發展趨勢，人們越來越重視用電的安全性和穩定性。PLC技術作為一項比較完善的技術，被廣泛應用于電力系統自動化工程中，其具有較低的能耗、較高的可靠性、完善的功能以及便捷的維護方式等特點，能夠有效保障用電的安全。但是在PLC的實際應用中，仍然存在一些有待解決的問題，對電力系統自動化進程的推進造成一定影響，需要專業人員對PLC技術不斷探索和改進，從而使電力系統的自動化水平得到有效提高。

關鍵詞： 電力系統；自動化工程；PLC技術

PLC又被稱為可編程邏輯控制器，能夠對設備進行自動化控制，從而實現自動化生產。在PLC技術應用過程中，其編程相對簡單，不僅有利于現場的調試，而且可以使系統的使用要求得到滿足。在電氣自動化中，PLC技術應用較為廣泛，其良好的性能體現在各行各業中，能夠使系統的可靠性和穩定性得到提高，使生產效率進一步提升。新時期，人們生活在一個智能化的環境中，對PLC技術提出了越來越高的要求，相關技術人員需要對PLC技術進一步優化，使其可靠性和穩定性不斷提高，從而滿足時代的發展需要。

一、電力自動化系統的運行現狀

在電力系統中，PLC自動化技術是重要組成部分。電力系統主要是由幾個重要內容構成的一個具體化的體系，其中包括發電、輸電、變電、配電以及用電部分等。發電機、變壓器、開關等電力一次設備與電力系統平衡存在，電力系統的運行狀況受電力一次設備穩定性和安全性的直接影響。由此可知，電力系統的自動化主要是借助計算機系統檢測、檢驗以及調控電力一次設備，全面檢測和維護設備的運行狀況。隨著科技的進步，傳統的繼電接觸控制技術與微機技術相結合產生了PLC技術，傳統繼電接觸控制系統中的機械觸電具有較低的可靠性、較高的功耗以及較差的靈活性，而PLC技術的應用在電力自動化系統中，則使工作人員的負擔有效減輕。

目前，在我國電力系統中，自動化技術的應用雖然減輕了職工負擔，優化了工作方式，提升了工作效率，但仍存在一些問題亟需解決。PLC技術使電力企業的工作效率大幅提高，職工的勞動強度也得到大幅降低，而且提升了電力系統的穩定性和安全性，提高了電網的運行效率和質量。同時，PLC技術還能夠及時查找出不安全隱患進行整改，電力系統依托信息技術對電網運行進行控制，使職工能夠在第一時間查出問題的根源，及時對其整改。但是，目前電力企業所用的系統具有較低的智能化程度，需要進一步提升其可靠性。現如今，電力系統自動化逐步在我國眾多電力企業實現，但是電子信息技術具有較低的應用程度和滲透能力，自動化和智能化程度低使諸多負面因素逐步顯現，其中包括監督檢測不到位、自動化效果較低等。

二、PLC的特點

1、具有較強的通用性。PLC中的各種硬件裝置配備齊全，用戶程序通過模塊化和系列化的程序能夠進行修改，使系統可以在各種應用條件下快速適應。

2、具有較高的可靠性。電力系統要求電氣控制設備具有較高的可靠性，而且必須具備很強的抗干擾能力。在設計和制造PLC時，通過行之有效的措施，能夠確保工作在惡劣的環境下持續進行，其具備數萬小時的無故障時間，而且出現故障后僅需較短的修復時間，其可靠性較高。

3、具有簡單的編輯方法。PLC配備的梯形圖語言容易被掌握和接受，這種編輯程序元件的表達方式類似于繼電器控制電路的原理圖，所以其簡單的編輯方法受到眾多專業技術人員的青睞。

4、具有便捷的維修方式。繼電器控制系統中的中間繼電器、時間繼電器以及大量計數器被PLC的軟件功能所替代，進一步降低了接線的設計和安裝工作量，由于PLC具有較低的故障率，而且其診斷功能相對完善，一旦有故障出現，能夠通過PLC進行報警，并將故障的相關信息顯示在二極管或編輯器上，給維修人員對故障的處理提供了便利。

三、PLC技術在電力系統自動化工程中的應用

1、開關量控制。在電力自動化系統開關量控制中，PLC技術主要體現在備用電源自動投入裝置和控制斷路器兩個方面。PLC裝置備用電源自動投入裝置的應用能夠使自動化系統工作性能得到大幅提高，確保各功能模板通過編程能夠輕松實現，同時采集的一次設備信號可作為是否啟動備用電源的重要依據。另外，PLC技術還具有眾多功能，其中包括處理相關數據、查找有關故障以及邏輯判斷，能夠使整個系統的抗干擾能力得到提高，進一步保障電力系統的可靠性和便利性；而控制斷路器則是利用PLC技術取代電磁型繼電器實現對斷路器的控制，不但能夠使電力自動化系統工作的可靠性大幅提高，而且系統自動分閘功能能夠使故障的蔓延情況得到有效控制。另外，應用PLC技術能夠使二次接線大大簡化，從而有效降低出現錯誤接線的幾率。與此同時，PLC技術能夠同時控制多臺斷路器，使輔助開關的使用量大幅減少，能夠集中顯示相應信號，從而使維修工作量大幅減少，使維修工作效率進一步提高。

2、順序控制。PLC控制系統可以單獨控制單個生產流程，同時可以利用信息模塊的連接以及通信總線協調控制電力系統的整個生產過程。PLC還被廣泛應用到發電系統、變電系統、輸電以及用電系統等電力輔助系統中。以發電企業的輸送系統為例，輸送控制系統的網絡結構包括主站層、遠程IO站和現場傳感器三層，其中人機接口與PLC構成了主站層，一般在電力系統集控室內設置。集控室的主要作用是自動控制，輔助作用是解除聯鎖或帶聯鎖的手動控制，操作人員在控制室內能夠通過顯示屏對系統設備進行監視和控制，并進行相關的操作，從而使電力系統的自動化程度得到加強，生產效率進一步提高。

3、安全回路。電力自動化系統包括三種方式，一是現場控制箱手動啟動，二是主機旁屏手動啟動，三是自動啟動，其中自動化啟動通過PLC技術能夠順利實現。比如，通過主機旁屏進行手動操作時，需要對泵的開、閉進行人工控制，并計算出運行時間，隨后對主備用泵的開、閉時間進行確定，這種操作具有較高的人為誤差率。而將PLC技術運用到常規控制中，則能夠使回路運行的安全性得到提高，使整個系統的穩定性得到保障，特別是在PLC系統出現故障時，常規方法依然能夠正常運行，進一步提高回路運行的安全性。

四、結束語

隨著科學技術的不斷進步，PLC技術逐漸受到人們重視并得到廣泛應用，在電力系統的開關量控制、順序控制和安全回路方面，PLC技術發揮著至關重要的作用。PLC具有完善的功能、較高的可靠性和簡單的編程方法，有利于設計、安裝和維修電力控制系統。PLC能夠準確處理相關數據，實現電力系統自動化。日新月異的信息技術使PLC的功能更加的專業，其適用性也得到進一步提高。與此同時，PLC的發展方向逐漸小型化，雖然產品體積不斷變小，但是其功能更加健全，安全性和可靠性逐漸提高，從而能夠滿足自動化工程的應用要求。■

參考文獻

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