PLC控制系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應用與研究

張瀟 朱翔宇

摘 要：在經(jīng)濟社會快速發(fā)展及國家各項優(yōu)惠政策不斷實施的大背景下，我國居民生活質(zhì)量有很大提升，在生產(chǎn)生活中他們對電力設備的需求量也有不斷增多趨勢，為了提高企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和量產(chǎn)規(guī)模，許多智能電網(wǎng)廣泛地投入使用，以提升自動化程度和改善調(diào)度控制?；诖?，本文對PLC控制系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應用進行了分析。

關(guān)鍵詞：PLC控制系統(tǒng);智能電網(wǎng);應用

隨著科技的快速進步，我國電氣自動化的發(fā)展越來也快，同時也帶動了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，因此對于電氣自動化方面的研究也越來越深入。尤其是數(shù)字化運算電子操作系統(tǒng)的應用，如PLC控制系統(tǒng)，其在智能電網(wǎng)中的應用，不僅使得其控制管理環(huán)節(jié)得到不斷優(yōu)化，而且還具備較高的抗干擾能力，能夠在電氣自動化中進行順序控制以及數(shù)據(jù)采集的兩項工作，從而提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率。

1 PCL控制系統(tǒng)概述及其在智能電網(wǎng)中的作用分析

PCL控制系統(tǒng)，即可編程序控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)主要是基于微處理器，結(jié)合多種新型技術(shù)形成的一種控制裝置，實際上屬于一種綜合控制系統(tǒng)，包含互聯(lián)網(wǎng)以及網(wǎng)絡通信等技術(shù)，在電氣自動化中能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化操控。從PCL的實際操作形式方面來看，該控制系統(tǒng)主要分為集散和現(xiàn)場總線控制這兩種控制系統(tǒng)。PCL控制系統(tǒng)隨著技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，其各方面的能力，如運算、處理以及控制等能力都得到了不斷進步，而且在未來還將具有智能傳感以及數(shù)字通訊等多方面的功能，在智能電網(wǎng)發(fā)展方面，PCL控制系統(tǒng)將成為其中十分重要的技術(shù)。

PCL控制系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中，首先，能夠收集和處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，然后通過對這些數(shù)據(jù)和信息的特定處理，令其以文字和圖形的形式出現(xiàn)并轉(zhuǎn)變?yōu)閷ψ詣踊O備的操作信號，從而便于自動化操作和控制相關(guān)設備。其次，PCL控制系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應用，還能讓設備按照系統(tǒng)設定的操作順序進行自動化加工操作，而在操作過程中如果出現(xiàn)任何故障，該控制系統(tǒng)就會自動停止，這樣智能電網(wǎng)也會隨之停止運轉(zhuǎn)，從而確保設備安全。同時，通過PCL控制系統(tǒng)，智能電網(wǎng)在出現(xiàn)故障時，利用計算機技術(shù)工作人員能夠及時獲取故障信息，便于給予及時維修，從而避免出現(xiàn)損失。由此可見，在智能電網(wǎng)中，PCL控制系統(tǒng)主要是圍繞兩個方面來進行應用，一方面是數(shù)據(jù)信息的收集和處理，另一方面則是設備的安全操作。另外，? ? ? ? ? PCL控制系統(tǒng)的應用還簡化了智能電網(wǎng)的操作方式，大大提高了其安全使用性能，使得設備的使用更加快捷和方便，從而使得其工作效率得以大幅度提升。所以，PCL控制系統(tǒng)的這些作用和優(yōu)勢，使得其在我國智能電網(wǎng)中的應用得到了快速推廣，促進了我國工業(yè)生產(chǎn)方面的快速發(fā)展。

2 PLC在集中控制系統(tǒng)的應用優(yōu)勢

（1）可靠性高。PLC通過其模塊化的結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)當中應用主要以機架為單位，其特點為維護少、簡單的安裝步驟以及方便調(diào)試等，另外在惡劣的電磁干擾環(huán)境當中也可以對其進行有效應用。（2）通用性強。PLC的類型有多種，且還具有豐富多樣的租完方式，在對其進行使用的過程中只需要根據(jù)生產(chǎn)工藝對其硬件進行科學配置就可以了。而在此過程當中，如果出現(xiàn)了現(xiàn)場設備和生產(chǎn)工藝改變的情況，在符合生產(chǎn)標準的原則上，只需要對上位機進行改編就能夠和新環(huán)境相適應。

3 PLC控制系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應用

3.1智能電網(wǎng)調(diào)度PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計

如果在開展智能調(diào)度PLC控制系統(tǒng)中缺乏足夠的數(shù)據(jù)信息支撐，就難以保證電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的運行效果，其各種功能也無法得到有效的實現(xiàn)。為讓系統(tǒng)得到更好的運行效果，就需選擇合適的數(shù)據(jù)模型對相關(guān)數(shù)據(jù)進行保存。針對智能電網(wǎng)中各類用戶的特點，可在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計的過程中采用E-R關(guān)系圖，其對節(jié)點電壓、潮流轉(zhuǎn)移、網(wǎng)損靈敏度等實體關(guān)系和屬性當中都進行了比較詳細的描述。

3.2閉環(huán)控制中的應用

PLC控制系統(tǒng)在閉環(huán)控制中的應用，主要是在泵類電機等控制方面的應用。PLC控制系統(tǒng)的應用能夠根據(jù)不同泵類電機的不同工作狀況，使得其完成自身的自動化控制，尤其是針對現(xiàn)場控制箱的手動啟動方式，PLC控制系統(tǒng)的應用能夠讓這種手動啟動方式轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣踊瘑?，并在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中選擇最為合理的控制方式來實現(xiàn)對電機的有效控制，從而使其處于一種高效工作狀態(tài)。這樣既簡化了電機的操作步驟，同時還能夠讓電機處于安全工作狀態(tài)，進而提升了其工作效率。由此可見，在閉環(huán)控制中應用PLC控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)便捷的操作控制方法以及獨特的控制技術(shù)優(yōu)勢，使得智能電網(wǎng)的閉環(huán)控制更加安全和便捷，同時業(yè)使得其廣泛應用于不同類型的自動化設備中。

3.3在開關(guān)量控制方面的應用

在智能電網(wǎng)中，傳統(tǒng)上都是由帶有磁性的繼電器來實現(xiàn)對其開關(guān)量的控制，但這種控制方式經(jīng)常出現(xiàn)故障，而且方法繁雜紊亂，設備的安全性也得不到有效保障。而PLC控制系統(tǒng)的應用，在設備開關(guān)量控制方面采用新型繼電器如軟繼電器等來實現(xiàn)有效控制，從而完善了智能電網(wǎng)，簡化了控制方式，優(yōu)化了操作的控制過程，提高了其工作效率。另外，PLC控制系統(tǒng)的應用還能夠?qū)崿F(xiàn)對整個系統(tǒng)的整體控制，同時對于容易出現(xiàn)問題的元件，該PLC控制系統(tǒng)能夠應用斷路顯示器設計出新的元件來進行代替，從而促進了整個開關(guān)量PLC控制系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和安全性。例如，將PLC控制系統(tǒng)運用于運輸系統(tǒng)中，可以在4臺運輸機上分別安裝2臺電動機（160kW，660V），從而使得這幾臺運輸機達到每小時400噸的運輸量。通過PLC控制系統(tǒng)，優(yōu)先開啟第4臺運輸機，然后再依次開啟其他3臺，當結(jié)束運輸工作時，再將開關(guān)自動關(guān)閉，這樣就能夠極大的提高運輸量，同時減少智能電網(wǎng)開關(guān)的使用量，最終使得相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益得以提升。

3.4結(jié)構(gòu)設置

在結(jié)構(gòu)設計期間，需要根據(jù)工作效率方面的要求，進行整體系統(tǒng)規(guī)劃，考量db模塊參數(shù)內(nèi)容，在建立變量關(guān)系過程中，還需要遵循一定規(guī)律，完成變量調(diào)整，并進行窗口控制，掌握源控制窗口設計形式，同時參考以往運行參數(shù)匹配期間，因為窗口過多并且沒有進行結(jié)構(gòu)變量，從而會在系統(tǒng)運行期間增加系統(tǒng)運行時間，使得工作效率降低。在變量設計期間，根據(jù)內(nèi)部變量運行規(guī)律，使用結(jié)構(gòu)變量的方式，進行窗口控制，并完成每個控制窗口管控作業(yè)，從而防止因窗口過多導致此窗口控制能力不足。

3.5監(jiān)控和預警工作

隨著時代的不斷發(fā)展，對電力的需求量越來越大，配電網(wǎng)運行環(huán)境也越來越復雜，這對配網(wǎng)運行監(jiān)視提出了更高的要求。電網(wǎng)監(jiān)控和預警主要包括電網(wǎng)動態(tài)預警、電網(wǎng)實時監(jiān)視、電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)分析、電網(wǎng)自動化控制、電網(wǎng)運行評估等，通過各種監(jiān)視手段的應用可對電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)視，及時發(fā)現(xiàn)智能電網(wǎng)運行狀態(tài)的不足，并及時做出決策，及時對開展配網(wǎng)調(diào)度工作，合理對電力進行分配，保證每條線路都在合理的負荷區(qū)間運行。針對當前電網(wǎng)安全調(diào)度工作中出現(xiàn)的不足，應該引起足夠的重視，認真分析問題發(fā)生的原因，認真建立相關(guān)安全調(diào)度管理規(guī)范，要求調(diào)度人員嚴格按照工作要求安全調(diào)度工作，保證調(diào)度工作開展效果。

4結(jié)束語

綜上所述，PLC控制系統(tǒng)在智能電網(wǎng)中的應用，不僅能夠收集和處理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，便于自動化操作和控制相關(guān)設備，而且還能讓設備按照系統(tǒng)設定的操作順序進行自動化加工操作，從而確保設備安全。在建設智能電網(wǎng)階段，一定要立足于我國電力實業(yè)發(fā)展實況，以提升電網(wǎng)運行可靠性為目標，明確影響可靠性的各種因素，采用相關(guān)保障性措施逐一解除，進而為智能電網(wǎng)安穩(wěn)、有效運行提供強大支撐。

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（國網(wǎng)南京供電公司，江蘇 南京 210000）