PLC在變電站中的應(yīng)用研究

三峽電力職業(yè)學(xué)院 胡 瑞

隨著時代的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的飛速進步，PLC作為新一代的控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)如今的各個先進技術(shù)領(lǐng)域中。在變電站的工作運轉(zhuǎn)中，PLC能有效的實現(xiàn)對系統(tǒng)的整體控制，同時確保各個設(shè)備能夠獨立運行，且互不干擾地共同完成復(fù)雜任務(wù)，實現(xiàn)了變電站中智能一體化的理念，同時大大提高了變電站中變壓器的工作效率。

1 可編程控制器的概念

可編程控制器簡稱為PLC，是在基于傳統(tǒng)控制技術(shù)上創(chuàng)新完善的控制管理裝置，因其在應(yīng)用過程中安裝較為簡便、性能安全可靠、適應(yīng)性強等諸多優(yōu)點在控制與通信功能上有良好的效果，因而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)如今人們生活生產(chǎn)中的各個領(lǐng)域之中。針對復(fù)雜的控制任務(wù)，可編程控制器能夠充分利用信息通信等各項技術(shù)高效地完成任務(wù)。在變電站中，PLC針對自動化控制與管理方面能充分發(fā)揮其自身優(yōu)勢[1]。一方面，由于PLC實時控制系統(tǒng)能夠及時對變電站中的變壓器產(chǎn)生的異常發(fā)出警報，同時造成多方面的連鎖反應(yīng)，方便對變電站的維修；而另一方面，PLC的操作較為簡單，在系統(tǒng)較為復(fù)雜的變電中中，能夠綜合運用通信等相關(guān)信息技術(shù)來實現(xiàn)對其復(fù)雜內(nèi)容的操作，從而提高變壓器的工作效率。

2 PLC在變電站中的應(yīng)用

可編程控制器在變電站中的應(yīng)用需要將其中央的控制面板與相應(yīng)的配套設(shè)備有機地結(jié)合起來，結(jié)合現(xiàn)場的具體設(shè)備信息進行分析，通過對其信息的數(shù)據(jù)分析，從而在變電站中形成完整的自動化控制系統(tǒng)[2]。同時，由于PLC所需的連線較少，在變電站復(fù)雜的工作環(huán)境中能夠保障自動化系統(tǒng)中的線路清晰有條理，從而實現(xiàn)變壓器自動化實時控制。

2.1 PLC硬件設(shè)計在變電站中的應(yīng)用

在變電站中實現(xiàn)PLC的高效應(yīng)用就必須保障其設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性以及對溫度的嚴格實時控制，因此就對PLC的硬件設(shè)計有了一定的要求。首先需要對可編程控制器的輸入電路進行設(shè)計。PLC所適用的電源較為廣泛，在具體的應(yīng)用中可根據(jù)變電站中不同的變壓器的特點來做具體的調(diào)節(jié)。通過安裝相應(yīng)的抗干擾元件來處理存在干擾的問題，同時因電力系統(tǒng)對負載電容的要求 較為嚴格，因此需要對負載電容進行認真的核對，避免變電站中電路出現(xiàn)短路現(xiàn)象，確保其在安全范圍內(nèi)，在此基礎(chǔ)上可采取安裝空氣開關(guān)來起到保護電路的作用。在輸出電路的設(shè)計中，需要配備合適的輸出設(shè)備，同時對PLC系統(tǒng)的各部分硬件進行相互鎖定，從而對PLC的輸出系統(tǒng)的安全性做好保障[3]。由于變電站設(shè)備中對二次干擾難以采取措施來避免，為了確保系統(tǒng)能夠正常運行，在抗干擾系統(tǒng)的設(shè)計中，需要利用布線、屏蔽以及阻隔等方式來阻斷電力系統(tǒng)中的通訊信號，從而減少二次干擾給變電站系統(tǒng)帶來的不良影響。

2.2 PLC的軟件設(shè)計在變電站中的應(yīng)用

在完善了硬件設(shè)計的同時，可編程控制器的軟件設(shè)計也十分重要。PLC的軟件設(shè)計需要將復(fù)雜的圖像翻譯成為梯形圖，這也是PLC軟件的關(guān)鍵步驟。在軟件設(shè)計中，需要設(shè)計者有良好的設(shè)計理念，要求對其程序的編寫注重其在系統(tǒng)正常工作中的實用化，盡量有利于正常的實時控制與維修護理。而在對軟件的模塊式設(shè)計中，根據(jù)變電站所需執(zhí)行的不同任務(wù)來設(shè)計不同難易程度的軟件。模塊化的程序能使得簡易程序不僅能應(yīng)用于基本任務(wù)，也能夠作為復(fù)雜組合結(jié)構(gòu)中的一個單元而合作運行[4]。模塊化的程序能夠簡化PLC軟件設(shè)計的步驟，充分利用各個模塊之間的獨立性，從而將任務(wù)分配到不同層次的模塊程序中，在相對復(fù)雜的控制系統(tǒng)中產(chǎn)生良好的效果，這樣才能高效、自動化的利用程序控制變電站的運行。

2.3 PLC在自動化屏中的監(jiān)控應(yīng)用

可編程控制器的自動化屏在變電站的變壓器自動化系統(tǒng)中發(fā)揮著及其重要的作用，負責(zé)對系統(tǒng)的工作狀況進行實時監(jiān)控。可編程控制器可通過輸入信號與輸出信號來隔離繼電器，并且根據(jù)不公的自動化流程來對變電站內(nèi)的諸多電力信號進行實時監(jiān)控，與此同時，也可以利用網(wǎng)絡(luò)的傳輸數(shù)據(jù)的功能來遠程監(jiān)控，從而確保變壓器的正常工作與急停并且能夠及時的對設(shè)備進行維修與防護。因此要有效的保證變壓器處于最佳的工作狀態(tài)，就必須保證檢測保護系統(tǒng)與變壓器的自動化系統(tǒng)實時關(guān)聯(lián)從而協(xié)調(diào)運行，進而保證變壓器處于良好的運行狀態(tài)下。

3 PLC在變電站應(yīng)用中需要注意的問題

3.1 注意變壓器的邏輯編程中各設(shè)備的協(xié)調(diào)控制

PLC在變電站應(yīng)用中需要注意各項設(shè)備的協(xié)調(diào)控制。在實現(xiàn)變壓器的邏輯編程自動化的過程中，往往需要PLC、繼電器、按鈕、指示燈、以及各種測試儀等關(guān)鍵性的硬件配套設(shè)備，以及主控制計算機的通訊系統(tǒng)、自動化檢測控制程度等軟件來共同執(zhí)行。

3.2 注意PLC的型號的匹配

PLC的型號選取一般根據(jù)其在多種相關(guān)檢測儀器、智能儀器儀表等設(shè)備來進行檢驗，從而選取適合的型號應(yīng)用于具體的變電站變壓器中，并通過儀表上的輸出開關(guān)進入PLC系統(tǒng)[5]。因此，一般的PLC對于特殊模塊并沒有嚴格的要求，只需要通訊模塊與基本模塊即可。

3.3 注意變壓器自動化控制面板的硬件選擇

由于電力系統(tǒng)中對于各部分的設(shè)備要求都比較嚴格，就要求各個零件都嚴格按照相關(guān)規(guī)定下的規(guī)格進行設(shè)計與實施。變壓器自動化控制面板的硬件不同于PLC的相關(guān)部分，不同廠家對變壓器自動化控制面板的硬件有著不同的要求，在滿足廠家技術(shù)要求的基礎(chǔ)上要做到對其準確并且安全的設(shè)計與安裝。

4 結(jié)語

通過對PLC在變電站中的應(yīng)用的研究，能夠充分利用PLC的諸多優(yōu)勢，對變電站中變壓器的安全且高效的工作做了有效的保障，從而提升了變電站的工作效率也提高了變壓器的工作性能。與此同時，通過在變電站中應(yīng)用PLC控制技術(shù)為對變壓器的操作與維護的工作都帶來了極大的便利。PLC的作為經(jīng)濟效益突出并能夠滿足不同客戶不同系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，在未來的應(yīng)用中擁有著良好的前景。

[1]洪潔.淺議可編程序控制器的實際應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011(19):33.

[2]崔嵩,穆興團,滿令伍.基于OPC技術(shù)的SCADA系統(tǒng)設(shè)計[J].可編程控制器與工廠自動化,2012(12):25-29.

[3]李士林,高志強,王艷.變電站的智能化發(fā)展方向分析[J].河北電力技術(shù),2010(01):81.

[4]張義平,萬斌.數(shù)字化變電站的狀態(tài)檢修與狀態(tài)監(jiān)測探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(21):67-69.

[5]程莉.應(yīng)用于智能變電站的電子式互感器選型分析[J].江蘇電機工程,2010(04):55-57.