PLC在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

于永力

摘要：科技水平在不斷提高的同時也促進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化更是時代發(fā)展的新產(chǎn)物，目前應(yīng)用范圍較大的就是中低壓配電系統(tǒng)，對于PLC來說，這是一種智能化的程序控制器，在電力系統(tǒng)中會經(jīng)常見到，它能夠?qū)C(jī)電保護(hù)器所執(zhí)行的多樣只能都給代替掉，從而實現(xiàn)配電的需求，以及對電力系統(tǒng)品質(zhì)的要求。

關(guān)鍵詞：PLC;供電系統(tǒng);電力系統(tǒng);發(fā)展

一、PLC概述

人們所說的PLC，實際就是一種智能化的程序控制儀器，其應(yīng)用基礎(chǔ)為計算機(jī)技術(shù)，所以在計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的同時，電力事業(yè)也在不斷發(fā)展，將PLC應(yīng)用在電力供電系統(tǒng)中也越來越多，將來也必將成為電力系統(tǒng)最主要的發(fā)展趨勢。從目前的電力系統(tǒng)來看，PLC控制器已經(jīng)成為電力供電系統(tǒng)中智能化的主流控制裝置，應(yīng)用也比較多。其特點基本如下：

1、具有較強(qiáng)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(jìn)行修改，使系統(tǒng)可以在各種應(yīng)用條件下快速適應(yīng)。

2、具有較高的可靠性。電力系統(tǒng)要求電氣控制設(shè)備具有較高的可靠性，而且必須具備很強(qiáng)的抗干擾能力。在設(shè)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(huán)境下持續(xù)進(jìn)行，其具備數(shù)萬小時的無故障時間，而且出現(xiàn)故障后僅需較短的修復(fù)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(dá)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(yè)技術(shù)人員的青睞。

4、具有便捷的維修方式。繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器、時間繼電器以及大量計數(shù)器被PLC的軟件功能所替代，進(jìn)一步降低了接線的設(shè)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(xiàn)，能夠通過PLC進(jìn)行報警，并將故障的相關(guān)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。

二、PLC技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化工程中的應(yīng)用

1、開關(guān)量控制

在電力自動化系統(tǒng)開關(guān)量控制中，PLC技術(shù)主要體現(xiàn)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(yīng)用能夠使自動化系統(tǒng)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(xiàn)，同時采集的一次設(shè)備信號可作為是否啟動備用電源的重要依據(jù)。另外，PLC技術(shù)還具有眾多功能，其中包括處理相關(guān)數(shù)據(jù)、查找有關(guān)故障以及邏輯判斷，能夠使整個系統(tǒng)的抗干擾能力得到提高，進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)的可靠性和便利性;而控制斷路器則是利用PLC技術(shù)取代電磁型繼電器實現(xiàn)對斷路器的控制，不但能夠使電力自動化系統(tǒng)工作的可靠性大幅提高，而且系統(tǒng)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(yīng)用PLC技術(shù)能夠使二次接線大大簡化，從而有效降低出現(xiàn)錯誤接線的幾率。與此同時，PLC技術(shù)能夠同時控制多臺斷路器，使輔助開關(guān)的使用量大幅減少，能夠集中顯示相應(yīng)信號，從而使維修工作量大幅減少，使維修工作效率進(jìn)一步提高。

2、順序控制

PLC控制系統(tǒng)可以單獨控制單個生產(chǎn)流程，同時可以利用信息模塊的連接以及通信總線協(xié)調(diào)控制電力系統(tǒng)的整個生產(chǎn)過程。PLC還被廣泛應(yīng)用到發(fā)電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、輸電以及用電系統(tǒng)等電力輔助系統(tǒng)中。以發(fā)電企業(yè)的輸送系統(tǒng)為例，輸送控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括主站層、遠(yuǎn)程IO站和現(xiàn)場傳感器三層，其中人機(jī)接口與PLC構(gòu)成了主站層，一般在電力系統(tǒng)集控室內(nèi)設(shè)置。集控室的主要作用是自動控制，輔助作用是解除聯(lián)鎖或帶聯(lián)鎖的手動控制，操作人員在控制室內(nèi)能夠通過顯示屏對系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，并進(jìn)行相關(guān)的操作，從而使電力系統(tǒng)的自動化程度得到加強(qiáng)，生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。

3、安全回路

電力自動化系統(tǒng)包括三種方式，一是現(xiàn)場控制箱手動啟動，二是主機(jī)旁屏手動啟動，三是自動啟動，其中自動化啟動通過PLC技術(shù)能夠順利實現(xiàn)。比如，通過主機(jī)旁屏進(jìn)行手動操作時，需要對泵的開、閉進(jìn)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(jìn)行確定，這種操作具有較高的人為誤差率。而將PLC技術(shù)運用到常規(guī)控制中，則能夠使回路運行的安全性得到提高，使整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到保障，特別是在PLC系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，常規(guī)方法依然能夠正常運行，進(jìn)一步提高回路運行的安全性。

三、PLC技術(shù)發(fā)展趨勢

1、功能向增強(qiáng)化和專業(yè)化的方向發(fā)展。針對不同行業(yè)的應(yīng)用特點，發(fā)出專業(yè)化的PLC產(chǎn)品，以此來提高產(chǎn)品的性能和降低產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的易用性和專業(yè)化水平。

2、規(guī)模向小型化和大型化的方向發(fā)展。小型化是指提高系統(tǒng)可靠性基礎(chǔ)上，產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強(qiáng);大型化是指應(yīng)用在工業(yè)過程控制領(lǐng)域較大的應(yīng)用市場，應(yīng)用的規(guī)模從幾十點擴(kuò)展到上千點，應(yīng)用功能從單一的邏輯運算擴(kuò)展幾乎能滿足所有的用戶要求。

3、系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化和開放化方向發(fā)展。以個人計算機(jī)為基礎(chǔ)，在Windows平臺上開發(fā)符合全新一體化開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。通過提供標(biāo)準(zhǔn)化和開放化的接口，可以很方便地將PLC 接入其它系統(tǒng)。

四、結(jié)束語

電力供電系統(tǒng)是人們生活生產(chǎn)中不能缺少的一種必需能源，在社會發(fā)展速度提高的同時，人們對電網(wǎng)的需求也就越大，電力系統(tǒng)自動化必然會是電力系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，為電力系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)新做出新成績。從目前也能看出，PLC應(yīng)用在電力供電系統(tǒng)的范圍在逐漸增大，這也讓電力系統(tǒng)運行的更加安全穩(wěn)定，同時還將社會生產(chǎn)、供電品質(zhì)以及居民用電的質(zhì)量都提高了上來。同樣，在中低壓電網(wǎng)實現(xiàn)自動化的同時，PLC在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和推廣也將會越來越廣，讓電力供電系統(tǒng)減少了突發(fā)危險的系數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]謝永忠.PLC在電力系統(tǒng)自動化工程中應(yīng)用[J].低碳世界，2017（13）.

（作者單位：沈陽天馬醫(yī)藥工程安裝有限公司）