PLC在高压配电系统控制中的应用研究论文_王冬, 李家林

PLC在高压配电系统控制中的应用研究论文_王冬, 李家林

西安航天动力试验技术研究所 陕西西安 710100

摘要:PLC是一项新型的智能化程序控制技术,其利用一系列的电子控制设备,在计算机和互联网技术的基础上,能够系统化管理高压配电系统系统,有效提升配电系统整体的工作效率,则在未来配电系统控制发展中,如何更好的利用和应用PLC技术就成为电力企业的重要研究内容。 本文将以PLC技术为主要叙述内容,结合实际PLC技术在高压配电线系统控制中的应用情况,从设备层功能以及控制策略、远程监控系统两方面对PLC技术应用进行分析,加强电力企业对PLC技术研究和开发,提升配电系统的运作水平。

关键词:PLC;高压配电系统;控制;应用

随着城市基础结构建设的不断完善,人们生活环境条件越来越现代化和智能化,自然而然对于各种能源的使用量和需求量也在不断增加,而电力能源作为城市运行基础能源之一,更是得到了巨大的发展空间,但是同时对于电力能源运送系统中高压配电系统来说,更是一种对操作技术、工作设备和运行系统的考验,在这种情况下,PLC技术开始在高压配电系统中应用,并因为自身的高效性、智能化的特点,不仅提升了高压配电系统控制的工作效率,同时还加强了系统运作的稳定性和安全性,更好的为人们提供电力能源。

1.设备层功能以及控制策略

随着现代科学技术在电子系统中的不断应用,电子系统运作需要依赖众多电力设备,因此,PLC技术在高压配电系统控制中的首要应用内容就是设备层功能以及控制策略,系统化管理众多设备的监控、使用和维护,其内容主要分为以下三类。

1.1设备层

电力系统中除了线路最多以外,还有就是设备,电力系统每一个流程、每一个结构等都有着大量的设备同时或者相互配合的进行电力工作,因此,如何系统化、科学化管理这些设备就成为PLC技术在高压配电系统控制应用的首要内容,利用先进的智能化设备和技术,建立其分布控制技术,即一个中央控制设备为中心和多个控制器为周围,其他设备以阶梯形式下降管理,除了重要线路同中央线路相关关联,其他设备隶属其功能部门旗下的控制器,每一个控制器之间信息相关关联,但是电力运作互相独立,全面化覆盖高压配电系统控制范围,此外,一旦某一控制器出现问题,主线路自段,辅助线路开启,减少对高压配电系统的正常运行的影响。

1.2网络层

网络层是PLC技术在高压配电系统控制中设备层功能以及控制策略的核心,只有通过网络层才能将中央设备、中央系统等关联起来,建立一个完善的信息控制机制,因此,PLC技术中深化和拓展网络层内容,引入新兴的计算机技术和信息通讯技术,优化设备和系统之间的信息与信号转换,增强对外界信息和外界因素的干扰,减少由于信息问题造成信息传输、指令传输错误,拓展中央系统数据库和设备终端,以便于面对高压配电系统进一步发展和转型中对数据库的更高要求,满足子系统和设备对信息数据的需求。

1.3管理层

不同于前两种设备功能以及控制策略,PLC技术中管理层内容主要是工作人员和运作系统之间的合作,而不是系统自身的单独运作,虽然PLC技术能够精准的检测高压配电系统线路电流变化,但是这种检测是全面化的,没有相应的针对性,则对于高压配电系统中重要部分就需要工作人员进行辅助,总结配电系统线路中常见问题,中央系统将各个子系统连接起来,并建立其一个数据信息交换平台和数据库,上传到中央系统数据不仅经过处理进入数据库内,还可以依据子系统内对信息数据的需求,进行信息数据的交换,这样一来工作人员就能随时监控配电系统重点线路运作,并提取一系列的相关信息数据内容,在这些数据的基础上制定应对不同问题情况线路的修复,维护高压配电系统的正常运行。

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2.远程监控系统

除了上文中设备层功能以及控制策略,PLC技术在高压配电系统控制中的应用内容还有远程监控系统,这也是PLC技术应用中的最重要、最特别的应用内容。

2.1原理

高压配电系统作为电力系统中一项重要控制系统,经过长时间、高负荷的工作状态下,很容易受到来自外界的干扰,引起电力系统内部电流的不稳定,甚至出现线路和设备的损坏,直接造成电力系统正常运作,针对这一问题,PLC技术中专门设立一项控制系统,即远程监控系统,利用先进设备和技术将检测线路安装在每一层重点电力线路,检测设备会定期对线路进行数据检测,并将这些数据上传到中心控制系统中,系统会自动对这些数据筛选和处理,依照相关评定标准监控和判定线路情况,一般判定等级分为正常运行状态、异常运行状态和故障运行状态,其中要明确的是虽然称之为正常运行状态,但是只是说线路目前运作状态并不影响系统运作,或是有较小的影响,而异常运行指的是线路存在一定问题,使得电力系统无法以正常状态运行,甚者出现负面运行效果,最后故障运行更简单就是直接造成电力系统瘫痪,无法持续供电,判定之后,中央控制系统就会发出不同的警报和指示,相关工作人员就会在第一时间内进行维护,保障电力系统的正常运行。

2.2设计

确认了PLC技术中远程监控系统的原理后,就是结合实际电力系统运行线路,设计远程监控系统运作结构,在运作结构主体上分为两层,类似与设备层结构,一层是以PLC技术系统为控制中心的控制层,另一层就是以两种不同类型变压器以及总受柜、总控柜组成的功能层,控制层和每一部分功能层之间通过信号传递进行信息交流,即监控设备定期监控电力线路运行后,将所有采集的数据信息上传到中央控制处,中央控制出对信息内容进行判定和处理,并依据判定结果向功能层各个部分发送不同且专属的信号内容,使得设备相应作出断电等措施,减少线路问题引起更大配电系统运作问题,并同时向工作人员发出信息和警报,提醒工作人员线路发生问题,保障了高压配电系统的稳定运行。

2.3测试

就算有再好、在完善的基础运作原理理论,以及在完善、精密的运作设计,没有经过实际测试的PLC技术远程监控系统,也只能停留在系统管理理论中,从一定程度上来讲,测试既是PLC技术中远程监控系统的最后一项步骤,同时也是保障远程监控系统真正落实运行的基础保障,在得到了远程监控系统中设计流程所指定的设计图纸后,除了准备相应的设备、线路和基础设施以外,还要提前对设计图纸中所提及到的各项指令内容,利用编程软件进行编译测试,确保么一项编译能够启动和终止设备运行后,再将设备与设备、程序与设备之间相互结合以及运作调试,确保调试顺利后,建立起模拟实际电力系统运作的线路,将两者进行安装和结合,即可进行测试和数据采集,注意的是,一定不要忘记安装开关模拟,这样才能模拟不同情况下远程监控系统运作情况,保障数据的真实性和可靠性。

3.总结

高压配电系统控制是电力系统中重要环节之一,PLC技术的应用和选择是配电系统在新技术时代下发展和运行的必然选择,其不仅仅智能化监控能够电力能源在电力网络中运输情况,还能优化电力能源在不同线路之间的转换,保障着城市内部各项类型、电压设备的正常使用,因此,电力企业需要重视PLC技术在高压配电系统控制的应用内容,主动学习先进的操作技术和基础理论,打造专业的、复合型的人才技术团队,维护电力系统向智能化、自动化发展,促进电力系统的正常运行,减少相关电力安全问题出现,维护城市用电的安全。

参考文献

[1]张俊利.全自动化控制系统在高压配电系统的吸收应用[J].中国钼业,2013,37(06):59-60.

[2]李召权.基于PLC视角的高压配电系统控制策略研究[J].科技传播,2012(10):54+57.

论文作者:王冬, 李家林

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第10期

论文发表时间:2019/10/29

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