智能化配电系统控制模块的设计

摘要:近些年来，随着我国科学技术水平的不断提升，配电系统控制技术日益成熟，其在保证了供电质量的同时也促进了电力行业的持续发展。文章研究分析了PLC在配电系统中的应用设计分析。

关键词:智能变电;智能配电;应用设计

1前言

在具体应用实践过程中，电力供配电系统自动化控制受配电终端可靠性不高、蓄电池使用时效有限以及设备出场质量检查力度不够等因

素的影响，这就严重影响了电力供配电系统的作用稳定性。为此相关建设人员应从自动化控制系统建设现状入手，来找出具体优化方法以及未来发展方向的实现途径。

2电力供配电系统自动化控制技术的作用原理

电力供配电系统在自动化控制实践应用过程中被划分为四个方面，及用户、馈线、变电站以及管理。由于电力供配电系统自动化控制的线路设置复杂，这就要求人员要从用户需求的角度出发。为此，电力供配电系统自动化控制技术的作用原理可从两方面进行分析研究，一方面，自动化控制变电站的监测和运行是通过自动装置以及计算机来实现控制，这就在很大程度上节省了人力资源的应用成本。当将获取的信号数字化后，计算机就能对信号进行处理和再传输，从而简化了人工的操作步骤。这是改良传统变电站设备运行方式的同时，使变电站的监控更为精确。另一方面，电力供配电系统的自动化控制管理，是利用计算机将采集到的信息一级一级管理起来的。值得注意的是，电力供配电系统对自动化控制技术的要求极高，为此，相关研究人员应不断更新现有控制技术，以满足市场环境对其的需求。

3配电系统中PLC技术简介

所谓PLC技术，是建立在计算机技术基础上的智能化程序控制技术，其核心为单片机，该技术的应用实现了对工业生产过程的自动化控制。PLC技术集成了电气、仪表和控制等多项技术设备，可依据电力系统建设规模等实际情况进行组合，满足工业控制需求。PLC技术的主要作用体现在:第一，高速指令处理。PLC技术的出现开辟出了新的应用领域，在对性能要求较低的情况下也可以将指令的处理周期缩短到最小;第二，浮点数运算。便于用户调整参数，及时在运算量增加的情况下也能实现高效、复杂的运算，保证运算结果的准确;第三，优化人机交互。通过人机界面优化，可以集成多种功能，降低了人机对话编程的难度;第四，口令保护。其加密了数据，并设置了权限访问，避免了数据的非法删改。

4 plC在配电系统中的应用设计

4.1设备层功能及控制策略

(1)设备层功能及控制策略

在设备层，一般需要通过智能化传感器实现对信息的识别以及传送工作，并将其转为可识别信号，保证通信信号的有效传输与交互。在执行器中，可以使用中央处理器向计算机发出信号，从而实现控制器的管控功能。在设备层，一般会采用分布控制技术，通过设立多个控制器组建设备层，每个控制器可独立工作，不相互影响，但控制器之间形成了一个数据通道，和计算机之间也建立一个信息互通渠道。

(2)网络层功能及控制策略

网络是配电系统的重要组成部分，网络可将分散的配电设备连接在一起成为一个有机整体，并通过监控中心的服务器进行信息交互在网络层可通过现场总线技术保证网络层功能的有效发挥。

(3)管理层功能及控制技术

管理层中工作人员可通过计算机设备实现对设备运行状况的实时观测，管理层通过系统集成技术将计算机网络中的子系统连接在一起，通过子系统之间的信息交换实现子系统工作的协调，建立一个完善的信息控制机制。

4.2远程监控系统

当配电系统设备运行出现故障，对电能传输、变换等造成影响，通过PLC监控系统可及时发现故障并发送故障警报信号，对设备隐患进行排查，缩短了检修周期，提高了检修效率。

(1)PLC远程监控的原理

对配电系统电气设备的运行状态进行评价，可将其分为三个等级，如正常运行状态、异常运行状态和故障状态。作为正常状态就是设备运行过程中不存在缺陷或存在缺陷，但是不会影响设备的正常运行;所谓异常状态就是指存在一定缺陷，且对设备的运行状态造成较大影响，经检查发现电气设备存在不同程度的问题，不利于配电系统供电质量的提高;所谓异常状态是指电气设备缺陷发展到一定程度，对配电系统运行产生了负面影响，电气设备也出现了较为严重的损坏，但是可继续运行，这时需要注重设备性能观测，并立即进行维护检修;故障状态是指设备性能指标不符合生产要求且设备不能投入生产。PLC远程监控系统可以对配电保护系统的总受柜、1#变压器配出柜及2#变压器配出柜的三相电压是否欠压和三相电流是否过流等进行监测。当配电系统出现非正常运行状态，则立即发出报警信号或画面，运行人员在接收到报警信号后可迅速确定故障的发生位置，并派遣检修人员赶赴现场进行检查和维修。PLC通过对配电继电保护系统设备的采样，实现了运行数据分析。

(2)远程监控系统的设计。

配电继电保护系统中设有远程监控工作室，采用PLC控制系统对配电系统中各继电保护设备的运行进行监测，采集运行参数，若监测设备连续变化，只要输入信号物理量，如电压以及电流，便可通过2路的模拟量输入通道的S7-200PLC模拟量输入模块，即可实现信息的采集、筛选以及转换功能，最后得到量化后的信号，再通过电压模拟量变成软件进行信号处理，编程软件先输入“AWO”，电流模拟量输入的编程元件为“AIW2”。当断路器为合闸状态，则可以采用开关SA1SA3以及SA5对总受柜、1#变压器配出室和2#变压器配出室的开进行调控，该系统在采集到总受室、1#变压器配出室和2#变压器配出室的U、V、W三相电压和电流信息后，若出现了欠压或者是过流问题，则会立即发出警报信号，必要时也可手动控制PLC系统的运行实现了定向数据的采集，同时具备实时监测以及远程遥控的功能，有利于配电系的稳定，可依据实际运行情况采取相应的保护措施。

(3)PLC的调试

依据PLC系统的控制要求，采用编程软件即可进行编程，得到图2的梯形图程序。为了对所编程序的运行控制效果进行检测，需要进行PLC调试。在正式调试之前，需要先进行编译，若编译完全正确则将程序下载至PLC程序中再进行调试，采用开关模拟对配电继电保护系统进行远程监控。上断电控制是开关量，选用开关便可实现控制工作，过流、欠压保护均通过自动检测工作进行数据采集分析进行保护。

5结束语

智能变配电系统的运行技术影响着整个系统中的输电系统、智能变配电系统运行周期等。为了进一步对智能变配电系统进行优化，应该重视对运行技术的创新与改变，可优化整个系统中的自动调压器设备，并合理地应用集中、分散相互结合的管理方式，以实现电网的顺畅运行，防止出现电网故障。智能变配电系统对于整个电网的安全稳定运行起到了良好的保障作用，降低了电网故障的发生概率。

参考文献

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