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(jì)的不斷發(fā)展，配電系統(tǒng)的控制構(gòu)成成為了當(dāng)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(shí)也能夠促進(jìn)我國(guó)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(yùn)用日漸的廣泛，其功能也逐漸的凸顯出來。本文則主要對(duì)基于PLC視角下的高壓配電系統(tǒng)控制策略進(jìn)行簡(jiǎn)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(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）67-0054-02

配電系統(tǒng)是當(dāng)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(duì)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?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）是一種基于存儲(chǔ)的控制器，通常情況下應(yīng)用于內(nèi)部存儲(chǔ)程序面向用戶的指令，并且通過數(shù)字模擬信號(hào)的輸入和輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械或者是生產(chǎn)過程的控制。

1 PLC的特點(diǎn)簡(jiǎn)述

1） PLC系統(tǒng)的構(gòu)成具有較大的靈活性，而且擴(kuò)展空間較大，一般以開關(guān)量控制為主要的控制特點(diǎn)。通過PLC實(shí)現(xiàn)連續(xù)的PID回路控制，與上位機(jī)構(gòu)形成一個(gè)完善的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化；

2）PLC系統(tǒng)的編程十分簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)編程語(yǔ)言的表達(dá)，在沒有計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其有效的運(yùn)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(chǎng)調(diào)試方面也十分簡(jiǎn)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(jiǎn)單，所以在修改程序的改動(dòng)方面也較為容易，在PLC系統(tǒng)下的控制方案進(jìn)行更改時(shí)也無(wú)需對(duì)硬件進(jìn)行拆卸；

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

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(qiáng)的供電可靠性，發(fā)生障礙后不會(huì)產(chǎn)生太大的影響范圍，在操作方面十分簡(jiǎn)便，而且保護(hù)措施也較為簡(jiǎn)單，但是該配電方式所使用的配電柜數(shù)量較多，而且價(jià)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?yàn)闃渖硎脚潆姺绞降氖褂梅秶窃诜菍Ｓ玫碾娫粗?，因此一般都是用帶保護(hù)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(duì)智能化傳感器的運(yùn)用來實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的識(shí)別和傳遞，并且將其轉(zhuǎn)換成能夠被計(jì)算機(jī)識(shí)別和處理的信號(hào)，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)通信信號(hào)的傳輸和交換。在執(zhí)行器中，通過中央處理器向計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)，利用該信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(gè)控制器實(shí)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(jìn)行的獨(dú)立工作，與其他的控制器之間形成一個(gè)數(shù)據(jù)通道，然后與計(jì)算機(jī)形成一個(gè)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(jìn)行有效的連接，通過監(jiān)控中心的服務(wù)器，將各個(gè)控制器進(jìn)行連接，實(shí)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(chǎng)總線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的功能。其具有較快的傳輸速率，而且實(shí)現(xiàn)的傳輸距離較遠(yuǎn)，有利于智能配電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

2.2.3管理層功能及控制技術(shù)

在管理層中通過計(jì)算機(jī)與人員的有效連接，對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè)，在管理層內(nèi)一般都是用系統(tǒng)集成技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效運(yùn)用，能夠?qū)⒄麄€(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行有效的連接，成為一個(gè)整體，通過子系統(tǒng)之間的信息交換而對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)中的工作進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，形成一個(gè)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(gè)配電系統(tǒng)中的主要部分，其具有較大的密度，而且對(duì)于供電質(zhì)量有著較高的要求，而且對(duì)于供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，能夠有效的保證供電質(zhì)量；

2）智能控制的功能。第一，保護(hù)功能。保護(hù)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(dāng)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(jìn)行三段式的電流保護(hù)，對(duì)于重要的電路段需要設(shè)置自動(dòng)合閘控制，進(jìn)而確保方向性電流保護(hù)、過電壓、欠電壓的保護(hù)；第二，對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)功能。在高壓配電系統(tǒng)中，對(duì)于配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)需要通過對(duì)開關(guān)的順利控制和操作來實(shí)現(xiàn)。通過多次重合合閘，對(duì)開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)保護(hù)值進(jìn)行及時(shí)的限定；第三，測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)電壓、電流和功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供依據(jù)。第四，對(duì)事件的記錄功能。這其中不僅包括對(duì)故障的類型和時(shí)間的記錄，同時(shí)還需要對(duì)事件的最大值、發(fā)生事件的相似度等進(jìn)行記錄，能夠?yàn)槭录凸收系姆治鎏峁┍匾膮⒖?，為故障的避免和控制提供根?jù)；

3）控制策略的實(shí)現(xiàn)。在高壓配電系統(tǒng)中，大多都通過自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)電力儀表和微機(jī)保護(hù)計(jì)算機(jī)技術(shù)等組成，通過各種高新技術(shù)的應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)檢測(cè)，檢測(cè)的內(nèi)容，一般包括對(duì)系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)、對(duì)供電電流、電壓等數(shù)值的檢測(cè)。通過I-DGP及現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)行比較，判斷配電系統(tǒng)的運(yùn)行是否正常，對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警和記錄。通過SCM和EIC合理控制經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備以實(shí)現(xiàn)對(duì)廠區(qū)配電監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)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(jì)規(guī)范要求，對(duì)高壓配電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)。針對(duì)高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在確保施工人員素質(zhì)得到有效的保障的同時(shí)，從控制的整體方案和子系統(tǒng)方面來增強(qiáng)對(duì)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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