PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的實(shí)現(xiàn)

宋繼輝

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，電力需要越來越大，變電站的作用也越來越明顯。為了加強(qiáng)變電站的服務(wù)能力，有必要優(yōu)化變電站變壓器的自動(dòng)化。其中PLC就是其中的佼佼者。該文就PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析討論。

關(guān)鍵詞：PLC；變電站變壓器；自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）09-1943-02

在現(xiàn)行市場(chǎng)中，人們可以利用大綜合性的自動(dòng)控制系統(tǒng)不外乎就是LAS系統(tǒng)，或者就是在CAN/LON網(wǎng)基礎(chǔ)之上形成的分布式的變電站的控制系統(tǒng)。這兩個(gè)控制系統(tǒng)在各自領(lǐng)域都卓有成效，有著自己的獨(dú)到之處，當(dāng)然弊病也是存在的。那么在研討有載調(diào)壓變壓器控制的基礎(chǔ)上，是否可以推動(dòng)變電站綜合自動(dòng)化向著網(wǎng)絡(luò)型前進(jìn)。如果將專用設(shè)備推向平臺(tái)，那么在變電站綜合自動(dòng)化過程中充當(dāng)必不可少的設(shè)備就有以下這些：可編程變壓器自動(dòng)化屏、可編程中央信號(hào)屏、可編程微機(jī)線路保護(hù)屏、可編程微機(jī)直流電源系統(tǒng)、可編程微機(jī)同期系統(tǒng)、可編程自動(dòng)化監(jiān)控裝置、可編程電容屏、可編程微機(jī)計(jì)量屏。這些自動(dòng)化的設(shè)備都采用了PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能化，能夠自由自在的掛網(wǎng)，遙信，遙測(cè)，遙控不再是夢(mèng)想，擺脫了RTU的束縛。

在電力系統(tǒng)之中，變電站的地位顯得尤為重要，甚至可以說處于核心地位，缺少了變電站，電能的分配和電能的轉(zhuǎn)換問題得不到解決，電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)也就得不到保障了。由此選擇合適的變電站是多么重要的。市場(chǎng)中仍然存在著大量的傳統(tǒng)的變電站，這些變電站沒有安全感，可靠性差，無法滿足電力系統(tǒng)的需求，跟不上電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的腳步。新的變電站必要要應(yīng)運(yùn)而生。其中LAS系統(tǒng)、在CAN/LON網(wǎng)基礎(chǔ)之上形成的分布式的變電站的控制系統(tǒng)在綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)中所占的比重在不斷地?cái)U(kuò)大，但是不能忽略他們自身存在的一些問題。要想實(shí)現(xiàn)變電站的綜合自動(dòng)化，就要在現(xiàn)代通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)之上對(duì)變電站的二次設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化組合，就要堅(jiān)實(shí)，控制以及協(xié)調(diào)變電站。顯然，PLC在變電站中的作用是有效而顯著的，不僅適用于變電站的自動(dòng)化改造，而且對(duì)于傳統(tǒng)的變電站而言也是受益良多。

1 變壓器的自動(dòng)化

對(duì)于平常的變電站來說，不外乎包括就是變電站再加上一些配套設(shè)施，其中這些配套設(shè)施包括了避雷針，變壓器接地系統(tǒng)，斷路器及其操作單元，差動(dòng)保護(hù)屏，變壓器控制屏等等。為了更好地實(shí)現(xiàn)變壓器的自動(dòng)化，下面就分成兩組進(jìn)行分析比較，從而更好的了解變壓器的自動(dòng)化過程。

1.1當(dāng)變壓器及其配套設(shè)施是常規(guī)設(shè)備的時(shí)候

當(dāng)變壓器及其配套設(shè)施是常規(guī)設(shè)備的時(shí)候，就意味著斷路器及操作單元、變壓器、差動(dòng)保護(hù)屏、變壓器防雷接地系統(tǒng)這些設(shè)備不具備智能化的能力，在這種情況之下，可編程的變壓器自動(dòng)化屏就要發(fā)揮作用，要在變壓器自動(dòng)化系統(tǒng)中有所作為。在電纜的幫助之下，可編程的變壓器的自動(dòng)化屏和變壓器的控制屏還有其他一些設(shè)備之間緊密的聯(lián)系起來，彼此之間的信息得到了交流?？删幊套儔浩髯詣?dòng)化屏在主計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)中有著自己的作用，在監(jiān)控變壓器上有著自己的獨(dú)到之處。PLC在可編程變壓器自動(dòng)化屏中負(fù)責(zé)信息的交換，同樣工控機(jī)在主計(jì)算機(jī)監(jiān)控中也是相同的作用，當(dāng)然在這其中，不能夠忽略網(wǎng)絡(luò)的作用。在資金不足或者是舊站改造上，上面提到的變壓器自動(dòng)化系統(tǒng)受到了重用。

1.2當(dāng)變壓器及其配套設(shè)施是智能化設(shè)備的時(shí)候

當(dāng)變壓器及其配套設(shè)施具有智能化的功能時(shí)，可編程變壓器的自動(dòng)化屏在變壓器控制屏中就可以發(fā)揮出更大的作用，變壓器自動(dòng)化系統(tǒng)自身的實(shí)力得到了提升。在進(jìn)行信息交流的過程中，可編程變壓器的自動(dòng)化屏就要和變壓器的控制屏還有其他的一些配套設(shè)施進(jìn)行交流，當(dāng)然這也要在主計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控之下進(jìn)行。電纜在變壓器及其配套設(shè)施跟可編程變壓器自動(dòng)化屏中充當(dāng)中介的作用，但是電纜的數(shù)量比較少，因此顯得在系統(tǒng)中十分的整潔。

2 可編程變壓器自動(dòng)化屏的組成和實(shí)現(xiàn)

在可編程變壓器自動(dòng)化屏中，比較重要重要的硬件不外乎那幾個(gè)：比如PLC，PLC輸入/輸出信號(hào)隔離繼電器，近地操作按鈕及故障事故指示燈、報(bào)警器、智能變壓器油溫度巡檢儀，智能信號(hào)測(cè)試議，小直流電源，通訊適配器，諸如此類。監(jiān)控主計(jì)算機(jī)的通訊程序在軟件中必不可少，當(dāng)然PLC自動(dòng)化監(jiān)控程序在軟件中也扮演著重要角色。如圖1，展示的便是系統(tǒng)的框圖：

2.1 PLC的選擇

根據(jù)變壓器具有電氣的特點(diǎn)，系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控的過程中主要是針對(duì)開關(guān)量而言。智能化儀表會(huì)對(duì)信息模擬信號(hào)及溫度模擬信號(hào)做全方位的監(jiān)測(cè)，PLC接受來自于智能化儀表的開關(guān)量，在整個(gè)過程中，通訊模塊和基本模塊充當(dāng)了主要角色，特殊模塊無用武之地。對(duì)于PLC輸入或者輸出點(diǎn)數(shù)而言，就要做好計(jì)算可編程的變壓器及其設(shè)備監(jiān)控點(diǎn)數(shù)的工作。在通常情況下，輸出應(yīng)該會(huì)在四十點(diǎn)以下，出入在六十點(diǎn)以下。在實(shí)踐過程中，Rock E20系列PLC產(chǎn)品和Rock系列PLC產(chǎn)品成為了我們的首選，因?yàn)槠渚哂卸喾矫娴膬?yōu)勢(shì)：首先，這個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行擴(kuò)展是通過插播的方法，模塊的尺寸比較適合，安裝起來也比較簡(jiǎn)單，在維護(hù)上得到保證，安全性，靈活性，可靠性得到良好展示；其次，進(jìn)行本地?cái)U(kuò)展的時(shí)候是通過Intranet或者是RS485，遠(yuǎn)程擴(kuò)展方面則要借助到GPRS或者是撥號(hào)Modem；最后這個(gè)產(chǎn)品有著16位CPU，多任務(wù)操作系統(tǒng)為其節(jié)省了大量的時(shí)間，可以同一時(shí)間完成多方面的任務(wù)，比如運(yùn)算，控制，定時(shí)，采集，通訊，邏輯等等。

2.2可編程變壓器自動(dòng)化屏的硬件

在可編程變壓器自動(dòng)化屏中，每個(gè)部件在電器的規(guī)章制度下進(jìn)行組裝的同時(shí)，并不能夠忽略PLC，也要依據(jù)PLC的具體要求和規(guī)范進(jìn)行自我的操作，因?yàn)镻LC相當(dāng)于可編程變壓器自動(dòng)化屏的靈魂。

2.3 PLC的自動(dòng)化監(jiān)控程序

在變電站中有著多種多樣的變壓器組成方法，每一種組成方法對(duì)于可編程變壓器自動(dòng)化屏的要求是不同的，要進(jìn)行監(jiān)控過程中所進(jìn)行的程序也是截然不同。

2.4 PLC與監(jiān)控主計(jì)算機(jī)串行通訊的實(shí)現(xiàn)

命令塊和數(shù)據(jù)塊在通訊PLC和計(jì)算機(jī)過程中起著重要的作用，因?yàn)榫褪峭ㄟ^兩個(gè)“塊”促進(jìn)了通訊的發(fā)展。

對(duì)于數(shù)據(jù)塊而言，他的具體格式如表1所示：

3 可編程變壓器自動(dòng)化屏的運(yùn)行

在變壓器自動(dòng)化過程中，可編程變壓器自動(dòng)化屏起著舉足輕重的關(guān)系，因?yàn)樗?fù)責(zé)者實(shí)時(shí)監(jiān)控的工作。只要對(duì)信號(hào)進(jìn)行輸入或者輸出的工作，就可以對(duì)繼電器進(jìn)行隔離，這是因?yàn)樽儔赫咀冸娫O(shè)備的信號(hào)被控制了?？删幊听埣箍刂破鲗?shí)時(shí)監(jiān)控信息的傳遞情況，一旦發(fā)生了異常，就可以通過網(wǎng)絡(luò)讓主計(jì)算機(jī)知曉。要想做到變壓器的開啟和停止工作，又要做到變壓器的維護(hù)和繼電保護(hù)的工作，就要兵分兩頭。一邊要讓變壓器在閉環(huán)自動(dòng)控制的程序之中，一邊要做好監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)和變壓器自動(dòng)化系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)工作，這樣一來，變壓器的狀態(tài)就可以得到保證。在PLC中，只要有信號(hào)進(jìn)行輸出或者輸入工作，指示燈就會(huì)亮起，所以在維護(hù)檢修變壓器的工作中顯得比較簡(jiǎn)單，工作的難度下降了很多。

4 結(jié)束語

PLC在變電站變壓器自動(dòng)化中的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)社會(huì)得到了廣泛的使用，并且頗受好評(píng)，這是PLC有著自己的獨(dú)到之處：在解決問題的過程中，簡(jiǎn)單容易，維修時(shí)間大幅度減小了，維修費(fèi)用也比較低廉。在變壓器運(yùn)行過程中，對(duì)于一些比較棘手的問題，比如中控室各接觸器電觸點(diǎn)斷線問題，PLC在實(shí)時(shí)監(jiān)控的過程中，就可以做到一發(fā)生就發(fā)現(xiàn)，并在第一時(shí)間內(nèi)得到解決。此外，PLC對(duì)于環(huán)境的要求并不高，適應(yīng)能力強(qiáng)，在變電站變壓器自動(dòng)化中可以有所作為。

參考文獻(xiàn)：

[1] 洪潔.淺議可編程序控制器的實(shí)際應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011（19）.

[2] 李變珍.PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的功能與應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2013（54）.

[3] 王玉鐸.PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)探究[J].設(shè)計(jì)與應(yīng)用，2013（180）.

[4] 李懷智.試析PLC 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].工業(yè)技術(shù)，2011（11）.