基于PLC的电力系统自动化设计 徐鹏

基于PLC的电力系统自动化设计徐鹏

发表时间：2018-08-09T09:27:16.123Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：徐鹏

[导读] 摘要：随着经济和电力行业的快速发展，电力系统信息量大、自动化要求高、运行环境复杂，而电力系统自动化设计过程中涉及到大量的开关逻辑、顺序控制、闭环控制等。

（华电新疆发电有限公司红雁池发电厂新疆乌鲁木齐 830047）

摘要：随着经济和电力行业的快速发展，电力系统信息量大、自动化要求高、运行环境复杂，而电力系统自动化设计过程中涉及到大量的开关逻辑、顺序控制、闭环控制等。但是传统的电磁继电元件接线复杂、可靠性差、功能单一，无法满足电子系统自动化设计要求。

PLC技术具有良好的稳定性、可靠性、操作简单、便于维护等优点，因此在电力系统广泛应用。但是，PLC技术在电力系统实际应用过程中，还存在一些问题，所以必须加强PLC技术在电力系统自动化的设计水平，确保电力系统的稳定性和安全性。

引言

随着我国电网的发展，各种先进的电子设备和技术广泛应用在电力系统中，极大促进我国电网的发展。电力系统作为电网的一部分，目前正朝着自动化、智能化方向发展。将PLC技术应用在电力系统自动设计中，能够提高电网的运行效率，降低电力企业施工成本。本文主要概述了PLC技术特点以及PLC技术在电力系统自动化设计中的具体应用。

1 PLC技术的定义和特点

PLC全称为ProgrammableLogicController，即可编程逻辑控制器，该技术可通过对工业数据的模拟和编程达到提升工业环境安全的目的。PLC系统在自身的存储器内部可以执行诸如逻辑运算、顺序等特定的操作，还可通过对一些常见的模拟量和数字量进行inlet和outlet来控制电机或器械。电气自动化中所使用的传统控制器系统内部接线较复杂，不仅可靠性较低，能源消耗也较高，同时也不具备较良好的灵活性。以计算机技术以及接触器控制技术为基础的PLC应用辅助继电器代替了传统的机械触电继电器，应用逻辑关系代替了原来的连接导线，而这类继电器的节点变位时间可以无限趋近于零，也无需像传统继电器一样考虑返回系数问题。PLC控制系统具有非常强大的抗干扰能力，因此在复杂的工业操作环境中也可正常应用。PLC控制系统采用简单的指令形式，操作起来简单便利。正是这些优势，PLC技术在近些年逐渐取代了传统系统运用于电力系统及其自动化控制中。

2 PLC技术在电力自动化系统数据处理方面的应用

PLC技术与电力自动化系统运行过程中，通过PLC技术对电力系统的数据信息进行识别、分析，这对电力系统自动化设计具有重要意义。基于PLC技术的电力自动化系统在设计过程中，还需要相关的软件对系统进行全面设定，常见的有pNetpow-erTM，将软件与电力自动化系统进行有效的连接，这样就能提高电力系统数据处理能力。如果在电力系统中安装一些先进的数据分析设备，还可以加强电力系统数据信息处理能力，系统在运行过程中能够有效地识别错误的信息，并将错误上传到电力系统控制中心，控制中心对错误信息进行有效的分析，从而判断出系统故障，并立即对故障进行处理，同时电力系统还会自动将发生故障的数据信息保存，给后期电力工人的维护修理工作提供有效的参考。通过这样的方式，最大限度确保了电力自动系统的稳定性。

2.1 PLC技术在开关量功能方面的应用

在电气自动控制中PLC技术实际的应用功能是：可编程的存储器可以用做虚幻模拟电气运行中。在这样的情况下，进行继电器通断电的过程会比较长，因此，在通断电的过程中，很难采用有效的保护措施。长期以来，使用PLC技术的时候中间会存在很多的问题，需要专业人士不断的探索解决这种技术存在的问题，采用有效的解决措施后，再使用自动切换系统中采用PLC技术之前反应比较慢的现象，这样就会得到很大的改变，生产的运作系统在效率上就会得到进一步的提升，以上就是在控制开关量方面使用PLC技术发挥的功能。

2.2 PLC技术在电力系统闭环控制的应用

闭环控制指电力自动化系统在运行过程中，对电力设备的温度、电流量、压力等方面进行控制。所以将PLC技术与电力自动化系统结合起来，通过对电力信号进行分压、整流等处理以后，形成比较标准的电力系统，并经过A/D的转变和分析，将信号上传。闭环控制系统主要通过电流互感器采集电力设备信号，并对信号进行隔离降压处理，达到电力信号的标准化要求。然后通过PLC模拟量对电力设备单元元件内部数据进行识别，并通过组态软件完成数据的转化、处理和分析，这样最大限度保证了电力自动化系统的安全性、可靠性，而且系统的运行成本也比较低。同时，如果上位系统有效控制PLC单位上的数据信息以后，与继电器和接触器之间能够进行有效的配合，从而确保整个闭环控制系统的有效运行。

2.3 PLC编程器部分

在PLC编程器的设计过程中，一般都是采用Fx-10P-E，Fx-10P-E就是手持式编程器与PLC相连接以此满足程序的写入以及监控。Fx-10P-E的主要功能是，读出控制程序、编程或修改程序、插入增加程序、删除程序、监测PLC的状态、改变监视器件的数值以及其他简单的程序。Fx-10P-E的组成部分是由液晶显示器以及橡胶键盘等，该键盘与其他键盘不同，其中有功能键、符号、数字以及指令键，当Fx-

10P-E与FX0PLC相连接时，采用FX-20P-CAB0电缆，与其他PLC连接过程中则需要采用FX-20P-CAB类型的电缆。Fx-10P-E手持编程器一般都是由35个按键组成。

2.4 PLC技术在电力系统控制层中的应用

电力系统自动化设计比较复杂，电力系统运行过程中会产生电磁波和谐波，电力系统自动化设计过程中就要考虑到这些因素，提高控制层的抗干扰能力，从而确保电力系统的稳定性和可靠性。将PLC技术应用在电力控制层，通过智能仪表采集电力系统数据信息，并对电力系统进行控制，PLC技术对所有的电气设备进行控制，这是PLC在电力系统自动化设计的最大特点，它有效的保障了电力自动化系统的安全运行，而且这种操作系统相对比较灵活、简单。

3 PLC技术在电力系统及其自动化控制中的运用策略

3.1深入展开PLC技术在电力系统自动化控制

为了给PLC技术的运用提供思路，我们需从电力系统自动化控制的实际需求出发，既要鼓励全球权威的专家学者通过大量实践案例进行PLC技术在电力系统自动化控制中的理论研究，还要对PLC技术进行深度开发。

3.2积极开展专业技术培训工作

PLC控制系统设计人员的综合素养较低是影响其在电力系统自动化控制中运用的主要因素，因此我们需更加重视设计人员的专业技术