电力系统电气工程自动化中PLC自动控制技术的运用探讨

电力系统电气工程自动化中PLC自动控制技术的运用探讨

杨文娟

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摘要：在当前的电力系统发展过程中，电气工程自动化转型必然是提升电气系统运行质量的根本保障，而要想实现全方位的智能化升级，还需要选择科学的智能技术作为系统优化的主要工具。在常规的PLC自动控制技术及故障诊断检测技术的基础上，还可以融合拓扑网络、星型通信结构、辅助监控系统，以增强电气工程的安全性和稳定性，全面提升自动化程度，有助于提升电力企业的发展质量。

关键词：电力系统；电气工程自动化；PLC自动控制；技术运用

1PLC自动控制技术的应用价值

1.1省略了控制模型

智能化技术可以同时操控大量对象，结合不同对象的实际情况进行自动化调控，在此过程中，不需要针对所有的对象建立管控模型，降低因客观条件产生的误差，进一步增强自动化控制体系的经济程度。

1.2能够实现远程参数调控

针对电气工程自动化系统的运行，其中一部分参数可以直接通过远程操控的方式调节，无需大规模的人工干预智能指挥中心，结合系统的运行状态检测其中的各项参数，制定优化解决方案，自动调控部分操作模式，这不仅保障了人工安全，更可以增强自动化系统调试和操控的安全性、精细化、合理性。

1.3制备集成化特点

PLC技术依托专家系统和神经网络系统，能够在短时间内处理大量的数据信息，即便针对较为陌生的设备，也可以快速地仿真处理信息。这种优势在当前的电力系统电气工程领域有着极强的应用价值，尤其是电气设备类型众多、数量较大，依托智能化技术可以实现集成化管理，避免了分支系统造成的麻烦，进一步提升了远程处理及集中管控的科学性。

2电气工程自动化系统中PLC技术的应用

2.1PLC自动控制技术

图1为PLC自动编程技术的控制流程。PLC自动控制技术是当前应用极为广泛的智能技术，该项技术又被称为可编程系统，简单来讲，通过人工编程为系统输入指令，系统会按照这些指令自动监测和调控，进一步降低人工干预程度，同时能够提升系统运行率。PLC自动编程控制器具备极强的逻辑性，可以代替电气系统中的继电器，逻辑控制整个系统网络，其可以建立在通信系统、物联网、智能设备的基础上实现信息共享，在实际应用的过程中可以概括为以下几点。

图1PLC自动编程控制流程

2.1.1顺序调控

顺序调控主要指的是针对电力系统电气工程中的开关调控顺序，按照信息模板完成系统对接，能够实现全流程的自动化调节，不仅可以达到节能减排的目的，更可以提升系统管控的时效性。

2.1.2开关量控制

由于电磁元件较多，一部分传统电力工程中的电气设备接线较为复杂，利用PLC自动控制技术能够代替其中一部分电子元件，提升系统的简洁性和稳定性，进一步简化接电流程。

2.1.3自动切换

通过PLC自动控制技术，能够实现系统自动切换，进一步缩短切换时间，尤其是在出现故障和异常情况时，可以隔离故障区域，避免故障扩散，导致其他分支系统受到影响。

2.2故障诊断技术

以智能技术为依托构建的故障诊断系统，能够有效检测电力系统运行期间的各项数据和标准数据并进行对比，一旦出现偏差较大的情况会集中分析原因。例如，当前在电网系统中应用较为广泛的故障诊断技术，主要以SCADA系统、RPMS系统及WANS系统为主，这些系统能够及时上传并且检测故障数据，其具体的处理情况如表1所示。

表1自动化技术的故障数据处理情况

从具体诊断流程来看，智能化故障诊断技术可以针对电力工程电气系统监测全过程，随着故障发生阶段的不断加深，也可以及时修复，制定故障审核监测机制，在提升电气工程产能和效益的同时，保障维修人员的生命安全。

3电力系统电气工程自动化的智能化升级案例分析

3.1基础工程概况

某水电站为了进一步满足区域的供电需求，降低环境压力及系统压力对电气系统造成的影响，决定额外新建一座变电站。为了迎合新时期的社会发展需求，变电站采取智能规划的方式，不仅要承担区域供电的任务，更需要有足够的备用余量，以满足这些年的复合增长需求。从具体的变电站规模来看，新增两台50MVA的主变，终期3台50MVA主变；110kV与10kV均采用单母线分段；各电压等级的各个进出线互感器变比根据负荷实际情况确定。从变电站的具体规划角度来讲，与传统的变电站相比，智能变电站的电气一次接线方式通常没有较大改变，其主要区别在于利用智能变压器代替传统的普通主变压器；以智能断路器作为主要的运行设备，能够及时检测电气信息量及非电气信息量。

3.2高压设备的智能化升级

3.2.1变压器的智能化升级

本工程中的变压器智能化升级主要指的是提升安全运维管控质量，所以依托智能化技术实现在线监测至关重要。当前，主流变压器的在线监测内容主要包含了以下几点：变压器有载分接开关检测、变压器绕组热点温度检测、套管监测、变压器油气相色谱监测。这些监测不仅可以有效定位变压器运行过程中的安全隐患，更可以实现智能数据分析。本工程结合变压器智能监测的具体需求，设计了以下几项监测单元：色谱和微水IED、SF6压力IED、铁心夹件接地电流IED、分接开关动作次数IED、油面PTl00测温、绕组热点测温、油位测量、模拟量采集等IED。这些监测单元在具体运行过程中会针对变压器系统落实全过程监测，主要分析套管压力、接地电流、环境温度、环境湿度、有载分接开关次数、模拟量、绕组温度等动态性参数。为了进一步提升智能化系统的设计，精简性变压器本体与监测IED相融合，监测系统不仅可以监测本体，更可以了解变压器的运转状态和周边环境信息。在线监测系统能够监测变压器套管SF6压力、油中氢气浓度、微水、铁心接地电流、上层油温、绕组温度、环境温湿度、有载分接开关动作次数、油位信号、各模拟量等。为了进一步提升监测结果的可追溯性，所有的监测系统需要汇总在中心控制器上，中心控制器通过多模光纤与光纤交换机以及后台监控系统实现信息共享。

3.2.2智能互感器的升级

智能互感器的升级主要以提升信息检测精准性和稳定性为目的，依托本工程选择的智能互感器为电子互感器，其优势远远大于传统的电磁式互感器，不仅可以准确地定位各个电气系统的运行温度，更能够通过光纤电流互感器增强信息传输的时效性和精准性。另外，这些智能化互感器的结构极为简单，安装较为灵活，能够与当前绝大部分的一次高压设备组合，而且不需要大规模的日常维护。

3.2.3互感器配置

互感器的配置主要考虑技术和经济这两方面的需求。本次工程中的变电站互感器配置方案在性代理分析的基础上做了调整，首先所有110kV的电压等级变电站互感器取消双重原则；110kV间隔、主变低压侧、中性点侧均选择foct作为主要的检测装置；110kV的母线采用有圆形光纤的互感器，10kV的母线则选择电容分压型的互感器。

3.3智能终端的智能化升级

智能终端本身是依托智能化技术打造的设备，其主要目的在于及时检测电气系统各个设备的运行状态，例如，智能控制柜的智能终端能够针对间隔内设备落实远程操控；10kV开关柜内设置的智能终端主要负责低压侧的检测；主变压器结构的智能终端主要负责变压器控制柜的检测。

4结语

进入信息化时代后，以信息技术为依托构建的新型生产经营模式已经成为推动社会改革的重点内容。针对电力工程的发展，电力工程是提升国民生产水平的根本性工程，电气系统自动化也成为了电力工程新时期的重点发展内容，自动化强调利用信息技术代替原有的一部分人工管理，进一步提升电气系统的运维安全性和有效性，其中，信息技术必然有着极强的应用价值。

参考文献

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