(国网江苏省电力有限公司电力科学研究院 江苏南京 210019)
摘要:本文简要分析了PLC技术在当前电力供电系统中的应用状况,并通过对PLC技术的优势和电力供电系统中应用PLC的技术难题进行了深入分析,从而得到了供电系统和PLC技术高效结合的方法,降低了电网供电中的电力损耗和人力损耗,为未来电网自动化技术的发展提供了一种新的可行性。
关键词:PLC技术;中低压配电网;RTU系统
1.PLC技术概述
PLC全称是可编程序控制器,这种智能化程序以计算机技术为主要载体和应用基础,为各行各业提供智能化和自动化的程序控制,而随着科技日新月异的发展,PLC技术因其广泛的适配性得到了人们的青睐,因此在电网系统中PLC技术的应用也十分广泛,当前电力作为最基础的配制能源之一,无论是居民生活还是企业生产都需要大量的电力进行支持,而这也将会给电网的电力配置带来巨大的压力,PLC技术的存在则刚好解决了这一难题,其可编程序控制器的设计功能全面且使用可靠,十分适合重型工业的工作环境,自动化的程序编写大大简化了电网各个线路中繁杂的路径配置,其极高的性价比减少了电网工作人员的电路分析和处理时间。
2.中低压配电网自动化的重要意义
2.1保障经济稳定发展
在传统的电力系统中因为缺乏先进的电脑操控系统,大部分的电力配置都是由人工作业来完成的,所以经常会出现因人工操作失误而产生的电力故障问题,此外,传统的电力网路因为电路老化、设备故障等问题导致断电状况时有发生,这对于正常生产生活造成的负面影响是难以估量的,因此在如今科技发达的今天,电网系统的自动化和智能化管理就显得尤为必要,只有实现这个目标的全电网覆盖,才能保障供电的安全和质量,并为我国的经济发展打下良好的基础。
2.2提升企业生产效率
中低压配电网的自动化不仅是保障经济发展的基础,更是提升企业经济效益的动力,只有保证电网自动化的可靠性和高质量,才能直线提升整个电网的管理效率,同时也能解放一些不必要的管理岗位,并最终使得企业的生产效能得到质的飞跃,生产过程中的各种损耗也能够降到最低。
3.实现中低压配电网智能自动化的可行性方案
3.1当前智能自动化方案对比
中低压配电网系统大致如下两张图所示,而需要实现智能自动化的设施为开关站、开关房、开闭所和变电站等设施的智能自动化,这其中变电站的智能自动化最为重要,变电站的智能自动化进程会对整个中低压配电网的工作效率有极大的影响。
目前变电站智能自动化系统由主站、线路传感器、通信专用电缆、RTU(全称为远方终端单元)和远方控制SF6或真空开关组成,这五部分只有RTU装置与变电站现场直接相连,当整个中低配电网工作时,RTU会自动对开关相关量、模拟量等电网相关数据进行测算,并将整合后的数据通过专用的高速通道传输到主站的监控中心,工作人员便能够对电网当前的工作状态进行实时监测并对产生问题的线路及时进行调整,此外,一些完成度较高的RTU不仅能够实现电网相关参数的整合和检测,还可以根据工作人员的意愿执行特定的远程操纵,大大减少了电网维护的工作量。因此,RTU的功能可以概括为遥信、遥测和遥控,而这也是变电站智能自动化最主要的三方面内容,前两个功能在传统的SCADA系统中已经得到了成熟的应用,而遥控作为一种尚未发展成熟的功能目前只在新型的SCADA系统中投入使用,而新型SCADA系统因为可以实现遥信、遥测和遥控这三大功能的综合使用,具有极其强大的发展潜力。
从RTU实现遥测的方法来看,目前RTU的实现方法无外乎两种:直流采样和交流采样。而这两者之间的区别为直流采样方式先利用变送器将交流转化成直流,随后在RTUA/D转换元件的帮助下将直流量表示成数字量,交流采样方式则无需使用变送器等转换设备,直接进行采集计算。
3.2中低压配电网智能自动化应用优势
中低压配电网相较于传统的变电站RTU,其优势体现在更强的遥信和遥控功能,但是中低压配电网的自动化对象因为数量庞大,因此操作起来也更加复杂和频繁,需要工作人员投入更多的精力去进行维护和管理。其次,中低压配电网因为其广泛的适配性,另具有安装便捷、操作简便、维护消耗低和环境适应力强等特点,因此在城市、农村等完全不同的环境中都能够普及。
3.3PLC设计流程
PLC方案在设计时,大体上需要经过获取操作点数、确定通信方案和PLC选型三大步骤。获取操作点数作为第一个步骤也是最为重要的步骤,电网工作人员需要对整个电网和变电站智能自动化要求有一个清晰的了解,才能确定哪些设备需要进行遥控、遥信和遥测,并根据不同设备的情况统计具体的操作点数,在此基础之上,工作人员根据点数的不同才能确定通信方案的具体规划和操作,最后,根据具体方案的适配性选择相应的PLC。
4.PLC技术在中低压配电网智能自动化的实现方案
PLC随着科技的进步目前已经发展成为一种十分成熟、规模体系健全的应用技术,在中低压配电网中的应用也十分高效,因此而衍生出一套专门适配于中低压配电网的PLC技术:通过将PLC的扩展模块进行相互连接,就能实现遥控、遥信和遥测点的叠加,相关功能的扩展也更加全面,并且通过编程的优化能保证避免硬件设施的调试和规模的最优化整合,可靠性极高,且造价低廉,具有极高的性价比。
5.总结
总之,当前中低压配电网的发展已经离不开PLC技术的应用,其保证电网正常运行和高效调配资源等优点使得它在整个电网系统中占据了无可替代的位置,此外,利用成熟的PLC技术实现中低压配电网中RTU的“三遥”功能也十分便捷高效,本文就PLC在电力供电系统中的应用进行了分析,希望能给相关从业人员一点启示。
参考文献:
[1]谢亚军.PLC在智能型低压配电系统中的应用[J].大科技,2018,(4):71-72.
[2]吴家健.分析PLC技术在供配电系统中的应用[J].科技风,2015,(16):95.
论文作者:王小波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签:电网论文; 低压论文; 电力论文; 变电站论文; 配电网论文; 技术论文; 智能论文; 《电力设备》2018年第12期论文;