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PLC在電壓無功綜合控制裝置中的應(yīng)用

來源:湖南嶸晟時(shí)代自動(dòng)化科技有限公司   2021年12月07日 14:30  

PLC在電壓無功綜合控制裝置中的應(yīng)用

電壓的穩(wěn)定對于保證國民經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)、延長生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命有著重要的意義,而盡量減少無功在線路上的流動(dòng),降低網(wǎng)損、經(jīng)濟(jì)供電又是每一供電部門的目標(biāo)。老式變電站通常是人為調(diào)節(jié)電壓無功,這一方面增加了值班員的負(fù)擔(dān),另一方面人為去判斷、操作,很難保證調(diào)節(jié)的合理性。迄今為止,國內(nèi)用于變電站的電壓無功綜合控制裝置有很多,從控制原理來講大體可以分為以下幾種:時(shí)間順序控制法,測量電壓控制法,測量無功控制法,測量功率因數(shù)及電壓控制法,測量電壓和無功控制法。目前在國內(nèi)運(yùn)行的電壓無功綜合控制裝置大多是按第五種控制原理設(shè)計(jì)的。隨著近幾年我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的迅速提高,尤其是變電站自動(dòng)化的發(fā)展已突破傳統(tǒng)使用大量電纜組成復(fù)雜的二次控制回路,取而代之的是通訊網(wǎng),將變電間隔層與變電站層連接起來,使各間隔層的控制終端能夠資源共享。而作為變電站自動(dòng)化重要組成部分的電壓無功綜合控制也隨之出現(xiàn)多種實(shí)現(xiàn)方式。本研究采用PLC作為核心控制元件,實(shí)現(xiàn)了對變壓器分接頭開關(guān)及電容器組開關(guān)的控制、減輕運(yùn)行人員的負(fù)擔(dān)、達(dá)到經(jīng)濟(jì)供電的目標(biāo)。

二、系統(tǒng)簡介

根據(jù)變電站電壓無功綜合控制要求,綜合控制點(diǎn)數(shù),本裝置選擇了三菱公司的FX2N-128MR型PLC,它包括輸入、輸出、程序存儲器和處理器4部分,具有指令速度快、可靠性高、中斷靈活、內(nèi)置計(jì)數(shù)器、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。

觸摸屏采用三菱公司F940-SWD型,它是基于PLC的軟硬一體人機(jī)界面,能以圖形界面方式實(shí)現(xiàn)各種工作狀態(tài)的顯示,并具有使用方便、人機(jī)對話界面友好、組態(tài)技術(shù)易掌握、與PLC可進(jìn)行良好的通訊。通過觸摸屏可以實(shí)現(xiàn)控制裝置的定值瀏覽和修改、運(yùn)行時(shí)的主要參數(shù)和重要的開關(guān)信號顯示等。

模擬量采樣單元是本公司自己研制的,主要對變壓器三側(cè)電壓和電流采樣計(jì)算,并由采樣的數(shù)據(jù)計(jì)算出相關(guān)的測量值,如有功功率、無功功率、功率因數(shù)等。它還具有兩個(gè)通訊接口,把計(jì)算出的數(shù)據(jù)或變電站監(jiān)控系統(tǒng)的遙控指令通過RS-485通訊接口傳給PLC,同時(shí)接受PLC傳過來的數(shù)據(jù)。另外的一個(gè)RS-485/RS-232通訊接口和變電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊。

檔位顯示單元是本公司自己研制的,主要用來對有載調(diào)壓變壓器分接頭開關(guān)位置顯示,并把分接頭開關(guān)位置信號轉(zhuǎn)換為BCD碼給PLC。

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示:

三、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

1、控制原理

2、主要功能

(1)采用微電腦和數(shù)字信號處理技術(shù),根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)參數(shù),自動(dòng)綜合控制變壓器的有載分接開關(guān)和電容器組的投切,使變壓器工作在最佳狀態(tài),可以顯著降低變壓器的損耗,提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平,具有較大的經(jīng)濟(jì)效益;

(2)最多可以同時(shí)控制3臺主變和12組電容器,能自動(dòng)識別并適應(yīng)主變運(yùn)行方式的變化,保證電壓合格率在95%以上;

(3)有完善的保護(hù)和閉鎖措施,可以防止主變分接開關(guān)的連續(xù)調(diào)節(jié)故障,運(yùn)行安全可靠;

(4)具有打印、通信接口,可以與RTU或變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊,遠(yuǎn)方修改運(yùn)行參數(shù);

(5)參數(shù)整定方便,密碼保護(hù)安全。

3、PLC程序設(shè)計(jì)

應(yīng)用編程軟件SWOPC-FXGP/WIN-C完成系統(tǒng)控制程序的編制工作。該編程軟件具有梯形圖、指令表兩種輸入方式,相互之間可以轉(zhuǎn)化。本裝置的程序采用時(shí)梯形圖方式。由屏蔽通訊電纜的RS-232串行端口和觸摸屏的串口RS-232通訊,觸摸屏和PLC之間以RS-422通訊來上傳或下載程序。


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