PLC分級遞階控制在變電站綜合控制中的應用

摘  要 本文將PLC分級遞階控制引入變電站綜合控制中，有效之提高了控制系統(tǒng)之可靠性；同時引入智能控制技術，大大減少了變壓器故障，提高了供電質(zhì)量[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

    關鍵詞 PLC分級遞階控制 變電站 智能技術��

　

　

1引言��

��  眾所周知變電站是電力系統(tǒng)中不可缺少之重要環(huán)節(jié)，由于它擔負著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配之繁重任務，對電網(wǎng)之安全和經(jīng)濟運行起著重要之作用[陽光電子學校維修專家友情提示]。但是，現(xiàn)存之許多老式變電站由于存在安全性、可靠性不能適應電力系統(tǒng)實時控制等一系列缺點而無法滿足電力系統(tǒng)現(xiàn)代化之各項要求[陽光電子學校維修專家友情提示]。因此提出一種安全、可靠、能提高電力系統(tǒng)運行、管理水平之變電站綜合自動化設計方案已成為一項十分緊迫之任務[陽光電子學校維修專家友情提示]。目前，已經(jīng)實際運行之綜合自動控制系統(tǒng)有：LAS系統(tǒng)、基于CAN/LON網(wǎng)之分散分布式變電站控制系統(tǒng)等，它們在實際應用中取得了較好之成效，但也存在著技術和經(jīng)濟上之各種缺點[陽光電子學校維修專家友情提示]。本文在研制智能型有載調(diào)壓變壓器監(jiān)控系統(tǒng)之基礎上，從變電站綜合自動化發(fā)展之大方向(即從集中控制型向分散(層)網(wǎng)絡型發(fā)展；從專用設備向平臺發(fā)展；從傳統(tǒng)控制向綜合智能方向發(fā)展)出發(fā)，提出了一種新型之變電站綜合自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計方案，可應用于變電站綜合自動控制系統(tǒng)中，有著廣泛之應用前景[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

    變電站綜合自動化括之內(nèi)容很多，它是將變電站之二次設備(控制信號、測量保護、自動裝置及遠動裝置等)利用計算機技術、現(xiàn)代通信技術經(jīng)過功能組合和優(yōu)化設計，對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、控制和協(xié)調(diào)之一種綜合性之自動化系統(tǒng)[陽光電子學校維修專家友情提示]。以下僅以變壓器有載調(diào)壓監(jiān)控系統(tǒng)為例，說明PLC分級遞階控制這種結(jié)構(gòu)體系在變電站綜合自動控制中是有效、可行之[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

2�玃LC分極遞階控制系統(tǒng)之結(jié)構(gòu)

    可編程控制器(PLC)被稱為現(xiàn)代工業(yè)控制之三大支柱(PLC、機器人和CAD/CAM)之一，具有可靠性高，易于控制，編程使用簡單，性價比高，環(huán)境適應性強等特點，已被廣泛地應用于控制領域，在變電站綜合自動控制中也已有應用[陽光電子學校維修專家友情提示]。但是PLC在數(shù)據(jù)、信息處理與圖象顯示等方面仍顯不足，還無法與計算機相比，因而未能充分發(fā)揮其強大功能，一般只是用PLC對開關量進行控制[陽光電子學校維修專家友情提示]。但近年來隨著PLC通信網(wǎng)絡功能之不斷增強，已可以方便之將PLC與計算機連接[陽光電子學校維修專家友情提示]。利用計算機運算速度快，信息處理方便，顯示性能高之優(yōu)點，將其作為上位機，行使管理功能，與PLC形成一個優(yōu)勢互補之分級遞階控制系統(tǒng)[陽光電子學校維修專家友情提示]。這樣，PLC就可以執(zhí)行復雜之控制職能，從而可以對變電站進行 優(yōu)綜合控制[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

    分級遞階控制思想之實質(zhì)是將一個大之控制系統(tǒng)按功能或結(jié)構(gòu)進行層次分配，將全系統(tǒng)之監(jiān)視和控制功能劃屬于不同之級別去完成，各級完成分配給它之功能，并將有關信息傳遞到上一級，接受上一級管理[陽光電子學校維修專家友情提示]。綜合控制功能由 高一級決策執(zhí)行，各級之工作相互協(xié)調(diào)，力求整個控制系統(tǒng)達到 佳效果[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

    分級遞階控制依據(jù)“層次越高，智能越高，控制精度越低；層次越低，智能越低，控制精度越高”之擬人之原則進行設計[陽光電子學校維修專家友情提示]�；�于PLC之分級遞階控制系統(tǒng)共分為三級：組織級、監(jiān)控/協(xié)調(diào)級和執(zhí)行級[陽光電子學校維修專家友情提示]。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示[陽光電子學校維修專家友情提示]。�お�

　

　 (1)組織級(Organization Level)這是整個系統(tǒng)之 高級，其智能程度 高，執(zhí)行組織管理決策之智能，對下進行指導和監(jiān)控[陽光電子學校維修專家友情提示]。該級對上通過人機接口與管理人員進行友善之人機對話，執(zhí)行管理決策之職能[陽光電子學校維修專家友情提示]。對下監(jiān)視、指導協(xié)調(diào)級之所有行為[陽光電子學校維修專家友情提示]。其智能程度 高，但精度不高，宜粗不宜細，以便進行宏觀指導[陽光電子學校維修專家友情提示]。該級還可以根據(jù)實際生產(chǎn)過程和環(huán)境等信息，采用人—機結(jié)合之方式自動或半自動之提出合理之控制目標或指標，形成相應之命令或任務向低層下達[陽光電子學校維修專家友情提示]。這部分通常由高功能之計算機來完成[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

        (2)監(jiān)控/協(xié)調(diào)級(Coordination Level)該級主要根據(jù)組織級之命令協(xié)調(diào)下位PLC之運行，避免下位PLC發(fā)生沖突，并將下位PLC之信息傳輸?shù)缴衔挥嬎銠C[陽光電子學校維修專家友情提示]。監(jiān)控/協(xié)調(diào)機既可以是工業(yè)控制計算機也可以是主PLC或PLC終端，可根據(jù)控制要求進行選擇[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

        (3)執(zhí)行級(�獷xecutive Level��)這是控制系統(tǒng)之 低級，執(zhí)行現(xiàn)場控制功能，是自動控制系統(tǒng)中控制之關鍵級[陽光電子學校維修專家友情提示]。該級智能 低，但可靠性、控制精度和實時性要求 高，因而PLC正是 佳選擇[陽光電子學校維修專家友情提示]。同時，該級之PLC可通過現(xiàn)場總線與上位之監(jiān)控協(xié)調(diào)級連接進行實時之在線控制和協(xié)調(diào)[陽光電子學校維修專家友情提示]。現(xiàn)場總線技術一般采用塌陷結(jié)構(gòu)，使用開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型之低層協(xié)議，因而結(jié)構(gòu)簡單，實時性強[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

    上述結(jié)構(gòu)，利用計算機運算速度快，信息處理功能強大之優(yōu)勢，使計算機集中管理各控制子系統(tǒng)，對現(xiàn)場信息進行綜合處理，給出 優(yōu)解決方案[陽光電子學校維修專家友情提示]。同時，控制級計算機可以通過局域網(wǎng)與其它計算機相連，既可以實現(xiàn)資源共享，又可以使不同系統(tǒng)在統(tǒng)一調(diào)度下，協(xié)調(diào)工作，減少資源浪費[陽光電子學校維修專家友情提示]。下位�玃LC��或遠程工作站分散后進行連網(wǎng)，這樣，執(zhí)行級各控制器件就可在現(xiàn)場實現(xiàn)分散控制，并通過網(wǎng)絡將信息傳遞到上位控制機，使上位機進行集中管理[陽光電子學校維修專家友情提示]。即使下位PLC或遠程工作站個別設備出現(xiàn)故障，也不會導致整個系統(tǒng)之癱瘓，整體性能好，運行可靠[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

3�玃LC分級遞階控制系統(tǒng)在變電站綜合控制系統(tǒng)中之應用

    當前，已有變電站將PLC引入控制系統(tǒng)中，但是僅僅利用PLC對開關量進行控制，如對有載調(diào)壓變壓器分接開關之調(diào)節(jié)，并聯(lián)補償電容器之投切等[陽光電子學校維修專家友情提示]。遠沒有充分發(fā)揮PLC之強大功能[陽光電子學校維修專家友情提示]。��

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