王新柳 周大鹏
（国网辽宁省电力有限公司信息通信分公司）
摘要：智能电网是我国现今电网建设的一项重要内容，在本文中，将就基于PLC控制系统在智能电网中的应用进行一定的分析与研究。
关键词：PLC控制系统；智能电网；应用；研究
1 引言
随着我国科技水平的提升，近年来我国的控制技术以及传感技术也得到了较为快速的发展，而我国电力系统的智能化也在这个过程中获得了较为快速的提升。在现今城市电气设备发展中，变电设备的智能化以及自动化成为了一项重点建设的内容，尤其是在我国现今中小型电站数量多、自动化程度较低的情况下，更是需要通过PLC控制系统的应用实现电力设备的智能化以及自动化，进而促进电网的高效应用。
2 PLC控制系统的目标与原则
在城市变电站控制系统中，对于电压的无功调节控制是非常重要的一项工作，其具体调节次数的多少将对电压质量产生较大的影响。如果调节次数过多，则会对变压器的使用寿命以及运行安全性产生影响，对此，就需要能够在保障电压、无功稳定都满足供电要求的基础上尽可能降低调节次数，以此实现对变电站的有效控制。
而在以PLC为主要技术的电站电压控制调节系统中，其中则包括了开关量、模拟量、多输入输出等内容的一种自动控制系统，且具有着系统运行参数、断路器状态以及设备保护闭锁信号等信息，在具体控制方面，其不仅能够有效提升电压合格率，还能够降低功率损耗。在基本约束条件方面，其则具有着以下内容：第一，对于处于极限位置变压器具有禁调控制。第二，能够对变压器最大跳动次数进行控制。第三，对于没有列入到保护目录中设备则不能进行控制。第四，如果电容器处于放电状态，则不能够重新投入。而在对控制规律产生影响的因素方面，则具有着主控函数、约束条件以及状态方程等。在实际运用的过程中，根据变电站电压无功以及功率因数的实际情况则能够对其标准值进行获得，并在此基础上对分区控制策略以及标准值进行更为精确的确定。而在功率因数以及电压方面，则需要在对电压系统具体范围进行参考的基础上保障越限值能够处于一个标准、正常的范围内。
3 PLC控制系统设计与实现
3.1 系统设计
根据电站实际应用需求，我们对硬件配置进行了确定与选择，在该系统中，我们选择了S7-226作为主控单元，并通过EM277模块的应用保障其能够同主站间进行高效的通信。对于我们所使用的S7-226控制器来说，其内部只有独立电源，能够较好的对本机单元以及拓展模块保证稳定的供电，同时，其也具有着非常紧凑的设计特点以及较好的扩展性，不仅性能非常强、能够满足本系统设计要求，在成本上也具有着较低的特点，能够很好的满足小型控制需求。
3.2 系统实现
在系统中，主程序可以说是对该系统功能进行实现的关键部分，在系统投入运行的过程中，其是否对系统进行调节主要是根据以下标准而确定的：首先，是在系统运行过程中信息的参数判断以及结果对比；其次，通过对模拟量检测工作的开展以及电容器投切队列的生成；最后，是对保护闭锁信号是否进行了检验。在对上述几点结果进行掌握之后，则能够对运行点控制区域进行正确的判断工作，看是否需要实施系统调节工作，如果经过判断需要执行自动控制系统，则需要根据设计运行情况以及系统运行特点实现运行区域、运行方式以及运行参数的控制。在开展参数的校验工作时，主要需要根据以下几个步骤开展工作：首先，需要对部分参数进行校验以及自检；其次，要判断三相电源偏差值，看其是否同系统设定范围存在偏离的情况；最后，要判断系统三相电流平衡情况，在对参数进行对比的基础上根据系统特点以及运行方式确定参数负荷运行方式。
在系统运行方式的实施下，则能够对系统区域运行点进行判别，并在对参数进行校验的基础上同参数校验结果进行结合，更好的对变电站的运行情况进行判断，如果电站出现了停电情况，就需要停止后续校验工作。在校验内容方面，主要需要判断系统在过压、低压情况下所具有的实时值以及系统标准值，并在此结果具有充分掌握的基础上对瞬时低压、过压等情况进行判断，如果经过判断不存在上述情况，则可以根据界定值以及区域的对比参数确定系统区域运行范围。而如果系统在运行的过程中出现了低于下限情况，则需要在联系对效果进行控制的子程序对电容器实际投切效果进行检测。
而在自动控制功能允许的情况，通过程序对电容器投切、分接头调节等功能的执行，则能够对该系统的自动控制进行实现。而如果电容器在分接头以及循环投切等方面都得到确定后，则需要在对原有控制策略进行依据的基础上进行控制。在系统处理闭锁信号时，对于模拟量以及开关量的检测与校验可以说是非常重要的一项工作，也是程序控制过程中不可缺少的一个部分。在这种设立条件下，系统能够以更为准确的方式对控制命令进行执行，并在提升处理效果的同时保证设备的安全运行。如对主变而言，当其达到日调节次数的最大值、出现主变过流、低压、停电、主变档位不一致、分接头保护动作等情况时，就要通过闭锁调节分接头，在发生过压的状况下，对运行的电容器进行有效的切除。如果系统运行方式与参数检测结果不一致，就不能对自动控制进行执行。
此外，在对系统运行方式进行充分考虑的情况下，通过分接头动作的方式则能够对子程序进行准备，方向控制程序、行程控制程序两块共同组成调节命令程序对分接头进行控制，依据PLC的高速脉冲指令，可对行程控制程序进行控制，对分接头动作定位的及时性、准确性的保障非常重要。同时，也需要严格根据系统程序命令对电容器的投、切实现精确的控制，而通过驱动接触器动作的实施，也能够更好的实现电容器投切控制的高效性以及稳定性。
4 结束语
可以说，在我国现今城市电力需求不断提升的情况下，需要通过智能电网的大力建设更好的实现稳定、安全供电，进而对人们的用电需求进行较好的满足。在上文中，我们对基于PLC控制系统在智能电网中的应用进行了一定的研究，该系统具有着指令丰富、扩展灵活以及抗干扰能力强等特点，具有非常好的应用价值。
参考文献：
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[2]叶剑锋,谢未临.自动化控制系统的风险与控制措施分析[J].企业导报.2011（19）：77-78..
论文作者:王新柳,周大鹏
论文发表刊物:《电力设备》第02期供稿
论文发表时间:2015/9/22
标签：系统论文; 电容器论文; 电网论文; 基础上论文; 控制系统论文; 参数论文; 情况论文; 《电力设备》第02期供稿论文;