基于PLC的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計

孫家鑫

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714197

摘要：電力系統(tǒng)設(shè)計成為電力工程自動化設(shè)計的重點，也是電力系統(tǒng)是否能夠正常運作的重點。電力系統(tǒng)設(shè)計是未來電力發(fā)展的方向和目標。因此在電力工程中將系統(tǒng)自動化設(shè)計水平有效提高是電力行業(yè)今后發(fā)展的關(guān)鍵，能夠在最大程度上降低成本以及節(jié)省供電資源，在確保電力系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)上，還能夠根據(jù)以往經(jīng)驗進行總結(jié)并且有效提高。

關(guān)鍵詞：PLC；電力系統(tǒng)；自動化設(shè)計

隨著社會的飛速發(fā)展，電力供應(yīng)已經(jīng)成為社會發(fā)展的關(guān)鍵，對國家經(jīng)濟的發(fā)展起到促進的作用。PLC的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計就是指可編程控制器對電力系統(tǒng)自動化設(shè)計，對國家電力行業(yè)的生產(chǎn)都有重要影響，因此為了節(jié)約耗電能源，引進PLC的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計是目前最為有效的電力壓力的解決措施。

1 PLC概述

PLC就是指可編程控制器，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中屬于最新型的控制類型裝置，是在計算機技術(shù)基礎(chǔ)上展開的。我國國際電工委員會對PLC有明確的定義，其中確定PLC是一種電子裝置，是根據(jù)大規(guī)模的集成電路技術(shù)以及生產(chǎn)工藝責(zé)成的，PLC內(nèi)部本身就具有較高的可靠性，在工作期間能夠保持無故障。PLC有自我檢測的功能，在硬件出現(xiàn)故障時能夠報警以此保證系統(tǒng)的可靠性。PLC電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計將會是我國電力系統(tǒng)的突破，能夠在完善功能的同時并且能夠節(jié)省供電資源，保證資源環(huán)境的同時還能夠保證系統(tǒng)安全，電力系統(tǒng)安全與否決定是否能夠順利運行，并且有效解決電力以及電壓帶來的壓力[1]。

2 基于PLC的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計

本次設(shè)計的總體方案就是對PLC電力系統(tǒng)自動化的控制系統(tǒng)進行設(shè)計，對其中的硬件以及軟件部分進行詳細分析并且對其設(shè)計策略展開分析。PLC電力系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化是保證我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，因此PLC的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計在今后電力行業(yè)發(fā)展中應(yīng)當(dāng)被視作重點。

2.1 PLC電力系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計

在硬件部分設(shè)計過程中，本次對4個部分進行詳細分析，其中有1、控制面板的設(shè)計；2、互感器的設(shè)計；3、判別檢測電路的設(shè)計；4、模塊分析，以上四種設(shè)計都是在PLC電力系統(tǒng)中重點應(yīng)用的。

2.1.1 控制面板的設(shè)計

在控制面板的設(shè)計過程中，要求操作簡單方便，并且控制面板能夠具備功能齊全的特點，在設(shè)計功能上大概分為以下幾點，1、顯示電壓以及電流功率因子；2、顯示投切狀態(tài)；3、顯示理想功率因子的范圍，外殼是控制面板的主容器，其中還包含電網(wǎng)狀態(tài)LED顯示、電容器投切狀態(tài)顯示以及按鈕。

2.1.2 互感器的設(shè)計

在供電線路中電壓以及電流之間的差異較大，在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)換電流并且統(tǒng)一電流，能夠便于二次儀表器測量，由于線路電壓較高，因此危險相對較大，這就體現(xiàn)互感器變流以及電氣隔離的作用?；ジ衅鞯脑O(shè)計在PLC電力系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計中是重點項目[2]。

2.1.3 判別檢測電路的設(shè)計

在電路設(shè)計過程中相位差最為常見，主要是指電壓超前以及滯后時電流的差值，因此在設(shè)計過程中要對電流的大小以及電流超前、滯后都要進行測量，測量時想要輸入同頻率的信號，能夠在兩路信號頻率相同時再進行測量，并且要采用周期數(shù)取值的形式進行精度的提高。

2.1.4 模塊分析

模塊由中央處理器模塊以及模擬兩輸入接口模塊組成的，其中模擬量輸入接口模塊有較多的類型以及各種范圍，但不論是哪種形式的模塊除了四路不同外，內(nèi)部的構(gòu)造都是一樣的，位數(shù)越多就要選擇位數(shù)較多的模擬量模塊進行分辨，在電壓輸入輸出的過程中利用高精度的模擬模塊進行調(diào)整，以此保證范圍。而中央處理器模塊起到核心的作用，按照PLC的系統(tǒng)程序進行儲存，掃描現(xiàn)場數(shù)據(jù)存到中央處理器中能夠判斷電路工作中出現(xiàn)的錯誤等。

2.2 PLC電力系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計

本文對PLC電力系統(tǒng)軟件部分三點設(shè)計進行分析，分別是1）投切部分；2）A/D轉(zhuǎn)換部分；3）PLC編程器部分，以下就是具體分析。

2.2.1 投切部分

在進行電力系統(tǒng)電壓劃分的過程中，應(yīng)當(dāng)選擇最好控制的順序以及電壓設(shè)備進行無功電壓的進入，電壓的控制范圍應(yīng)當(dāng)按照逆調(diào)壓的原則，當(dāng)變壓器超過電壓曲線的規(guī)定范圍以及允許的偏差分為時，就要根據(jù)相關(guān)偏移量進行投切指令以及變壓器中的指令的整定，以此保證調(diào)整電壓以及無功潮流的效果[3]。其運作流程是，系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，電壓分析模塊以及無功分析模塊，形成變壓器分結(jié)構(gòu)指令或是形成電容器投切指令后判斷是否能夠投入或切除電容，安裝報警裝置，最后控制中心執(zhí)行指令。

2.2.2 A/D轉(zhuǎn)換部分

A/D轉(zhuǎn)換部分一般是由10個輸入點或是11個輸入點，輸入點分為1相位判斷開關(guān)，24電壓以及電流功率的開關(guān)，56上下限預(yù)設(shè)開關(guān)，78加減0.1按鈕，910加減0.01的按鈕.輸出點一般分為，14電容器的投切顯示，5報警器開關(guān)，67LED顯示開關(guān)，8114組電容器投切動作以及續(xù)電器的開關(guān)。

2.2.3 PLC編程器部分

在PLC 編程器的設(shè)計過程中，一般都是采用Fx10PE，F(xiàn)x10PE就是手持式編程器與PLC相連接以此滿足程序的寫入以及監(jiān)控。Fx10PE的主要功能是，讀出控制程序、編程或修改程序、插入增加程序、刪除程序、監(jiān)測PLC的狀態(tài)、改變監(jiān)視器件的數(shù)值以及其他簡單的程序。Fx10PE的組成部分是由液晶顯示器以及橡膠鍵盤等，該鍵盤與其他鍵盤不同，其中有功能鍵、符號、數(shù)字以及指令鍵，當(dāng)Fx10PE與FX0 PLC相連接時，采用FX20PCAB0電纜，與其他PLC連接過程中則需要采用FX20PCAB類型的電纜。Fx10PE手持編程器一般都是由35個按鍵組成。

3 總結(jié)

在我國全面發(fā)展中，電力企業(yè)已經(jīng)成為發(fā)展的重點，而在電力企業(yè)的發(fā)展中PLC也就是可編程控制器的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計對電力工程有著重要的影響。因此只有完善PLC電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計體系才能夠促進電力事業(yè)的發(fā)展，在今后應(yīng)當(dāng)制定合理的計劃方案，做好預(yù)測以及分析，合理的將電源進行分配，以此能夠促進我國電力行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]徐向陽，魏璐.電力系統(tǒng)自動化設(shè)計與PLC的運用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016，（35）：236.

[2]王海青.基于PLC的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016，（12）：143.

[3]李德倉，孟建軍，張參參，楊艷梅.基于PLC的電力機車整備作業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].微計算機信息，2012，（02）：3840.