PLC在電力供電系統(tǒng)中的應用

1、交流平臺ONES EXPERIENCES他山之石在電力供電系統(tǒng)中的應用文/陳維聰摘 要：PLC是在傳統(tǒng)順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的新型工業(yè)控制裝置，其主要是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能，建立柔性的程控系統(tǒng)。本文從現(xiàn)代社會對配電的要求、電力企業(yè)的發(fā)展需要等方面，簡述中低壓配電網(wǎng)自動化的必要性；對配電網(wǎng)自動化的幾種現(xiàn)有方案進行比較，提出了用可編程序控制器（PLC）來實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化的解決方案，并對PLC方案的實現(xiàn)作了基本介紹。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 中低壓配電網(wǎng) 自動化 可編程控制器隨著科學技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的自動化

2、已成為電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。中低壓配電網(wǎng)作為輸配電系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)，其自動化的程度與供用電的質(zhì)量和可靠性密切相關(guān)。一、實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化的必要性1.提高人們生活質(zhì)量、發(fā)展國民經(jīng)濟的需要隨著信息時代的到來，要求不間斷供電的計算機設(shè)備越來越多，給電力供電系統(tǒng)提出了更高的要求。停電或限電會導致減產(chǎn)，而突發(fā)停電則會危害工廠的重要設(shè)備。只有實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的自動化，才可能最大限度地提高供電質(zhì)量，滿足人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ髋c生產(chǎn)的需要。2.電力企業(yè)自身發(fā)展的需要實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化，可直接提高整個電網(wǎng)的管理水平：可以提高供電的質(zhì)量和可靠性；提高整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，減輕維護人員的勞動強度；減少操作人員，

3、增強電力系統(tǒng)的免維護性；有利于提高設(shè)備的安全和立一些趣味數(shù)學專題，讓學生在一個輕松、民主、沒有壓力的氛圍中愉快地學習數(shù)學知識。2.馬太效應（Matthew Effect）西方圣經(jīng)·新約“馬太福音”章中有這么一句名言：“凡有的，還要加給他叫他多余；沒有的，連他所有的也要奪過來。”通俗來說就是指，好的愈好，壞的愈壞；多的愈多，少的愈少的現(xiàn)象。很多數(shù)學教師喜歡那些分數(shù)高、聰明的“好學生”，而對那些分數(shù)低、調(diào)皮的“壞學生”則另眼相看。有些教師不自覺地對學生的分類會導致一部分學生自負自傲，孤芳自賞；而另一部分學生缺乏自信，自暴自棄，上進心減弱。這種人為造成的惡劣的心理環(huán)境，將會使部分學生陷入“

4、馬太效應”的困境：成績越差，教師越不喜歡；教師越不喜歡，心理落差越大，成績越差。要擺脫“馬太效應”的誤區(qū)，教師應當把“關(guān)愛所有學生”作為一種教育理念而平等地對待每一個學生，避免“錦上添花”或“雪是加霜”。既要表揚數(shù)學成績優(yōu)秀的學生，也要表揚那些雖然成績不太好但有進步或在數(shù)學某一方面表現(xiàn)突出的后進生。教師還應該用反“馬太效應”的方法，更多地從內(nèi)心關(guān)心、尊重、鼓勵那些數(shù)學成績較差，對學習數(shù)學沒有信心的學生，多給他們發(fā)言、表現(xiàn)的機會，少給他們批評、責難的遭遇。3.皮格馬利翁效應（Pygmalion Effect）由美國著名心理學家羅森塔爾和雅格布森于年在小學教學上予以驗證提出，亦稱“期待效應”。皮格

5、馬利翁效應告訴我們，對一個人傳遞積極的期望，就會使他進步得更快，發(fā)展得更好；反之，向一個人傳遞消極的期望，則會使他自暴自棄，放棄努力?！捌じ耨R利翁效應”對中職數(shù)學教師的啟發(fā)是：自尊、自信是學生好好學習的先決條件。中職數(shù)學教師應該切記“皮格馬利翁效應”告訴我們的：要想讓學生取得進步走向成功，先要相信他們一定能夠取得進步走向成功。根據(jù)筆者的教學經(jīng)驗，教師對學生的期望對學生的激勵最大。中職生對數(shù)學學習的興趣和積極性往往與教授該課程的教師的教學方法、教學魅力有很大關(guān)系。如果學生喜歡數(shù)學教師，就會喜歡數(shù)學這門課程；討厭數(shù)學教師，也會同時討厭數(shù)學。年輕的學生會不自覺地接受自己喜歡、信任和崇拜的教師的影響和

6、暗示。教師可以充分利用學生的這一心理特點，在日常的教學中不僅給予學生公開的語言上的鼓勵與表揚，而且可給予更多的非言語積極暗示。例如，對學生在數(shù)學學習上取得的小小進步及時報以贊許的微笑及鼓勵的眼神，這些細微之處都會讓學生感受到老師對自己的關(guān)心，體會到老師對自己的信任與肯定，從而樹立起學習數(shù)學的信心，激發(fā)出強大的學習潛力。（作者單位：廣東省廣州市高級技工學校）130 2010 8他山之石ONES EXPERIENCES交流平臺健康水平，延長使用壽命。二、中低壓配電網(wǎng)自動化方案1.電力系統(tǒng)自動化現(xiàn)有方案的比較中低壓配電網(wǎng)（主要指開關(guān)站、開關(guān)房、開閉所）的自動化和變電站的自動化具有一定的相似性。因此，

7、分析變電站自動化的實現(xiàn)方法，對于正確確定中低壓配電網(wǎng)自動化方案具有重要的意義。變電站自動化系統(tǒng)由五個部分組成：主站、遠方終端單元（）、線路傳感器、遠方控制或真空開關(guān)、通信電纜。其中裝置位于變電站現(xiàn)場，可以自動采集各種開關(guān)狀態(tài)量（遙信）、模擬量（遙測），并經(jīng)專用通道傳遞到監(jiān)控中心的主站系統(tǒng)。有的還可以按監(jiān)控人員的意圖和指令執(zhí)行特定的遙控操作，并將操作結(jié)果返送監(jiān)控中心主站系統(tǒng)。從變電站可以實現(xiàn)的功能來看，變電站的自動化包括三個方面的內(nèi)容：遙信、遙測、遙控。與此相應，變電站自動化系統(tǒng)可以分為兩類：一類只實現(xiàn)了遙信、遙測的功能，即傳統(tǒng)的系統(tǒng)；而新的系統(tǒng)則屬于另外一類，它可以實現(xiàn)所有“三遙”功能。這兩類

8、系統(tǒng)對應著電力系統(tǒng)自動化的不同階段和水平。從變電站實現(xiàn)遙測的方法來看，存在兩種實現(xiàn)方案：直流采樣方案，這種類型的裝置在采集模擬量之前，先利用變送器將交流轉(zhuǎn)化成直流，然后再使用轉(zhuǎn)換元件將直流量表示成數(shù)字量；交流采樣方案，這種類型的裝置直接使用轉(zhuǎn)換元件對交流電量進行采集計算，無需變送器之類的轉(zhuǎn)換設(shè)備，但需要快速的數(shù)字處理單元進行配合，以對采集到的數(shù)據(jù)進行分析、綜合。2.中低壓配網(wǎng)自動化的應用特點（）傳統(tǒng)的變電站在功能上偏重遙信、遙測，但中低壓配電網(wǎng)的自動化對象（開關(guān)房、開閉所和配電房）數(shù)目繁多，開關(guān)操作頻繁，更注重遙信、遙控功能。（）中低壓配電網(wǎng)的自動化對象遍布城市、農(nóng)村等各種不同環(huán)境，主要由不同

9、層次的用電管理人員（包括農(nóng)村電工）操作，更要求其具有安裝靈活、易操作、免專業(yè)維護、抗惡劣環(huán)境等特點。（）應用于中低壓配電網(wǎng)的，在功能上應具有模塊化結(jié)構(gòu)，在硬件上要越簡單、越可靠越好。三、中低壓配電網(wǎng)自動化RTU的PLC實現(xiàn)可編程序控制器（）技術(shù)經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)相當成熟，品種齊全、功能繁多，被廣泛應用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。用來實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化的功能，能夠很好地滿足特有的要求。目前有許多來自于著名廠家的產(chǎn)品，可以滿足不同應用的特殊要求。大多數(shù)的產(chǎn)品都包含有離散點輸入和輸出（點數(shù)的多少可以依據(jù)應用情況增減）、模擬采樣輸入、時鐘、通信等功能，利用這些現(xiàn)成的功能，編輯孫雁E-mail:zhiy

10、ezazhi可以方便地實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化的功能。包括使用的離散輸入點來實現(xiàn)遙信、用的離散輸出點來實現(xiàn)遙控、用的模擬采樣輸入來實現(xiàn)遙測、用的通信功能來實現(xiàn)和主機的通信。這樣就無需額外硬件，只需根據(jù)開關(guān)房的實際情況，對進行簡單編程即可。不僅如此，利用的模擬輸出功能，甚至還可以實現(xiàn)配電網(wǎng)的遙調(diào)，例如調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器的變比，調(diào)節(jié)靜止無功補償設(shè)備的電壓、電流相角等。有這樣一種基于的中低壓配電網(wǎng)自動化的實現(xiàn)方案，完全可以滿足中低壓配網(wǎng)自動化的特殊要求。它具有以下特點和優(yōu)勢：硬件結(jié)構(gòu)簡單，完全免維護；編程實現(xiàn)各種功能，免硬件調(diào)試；規(guī)?？纱罂尚?，只需將的擴展模塊連接在一起，就可以實現(xiàn)遙控點、遙信點、遙測點的

11、增加；抗惡劣環(huán)境；高可靠性；費用低廉。方案在具體設(shè)計時，包括以下幾個步驟：首先，獲取操作點數(shù)。了解配電網(wǎng)的基本情況及自動化的具體要求，確定系統(tǒng)需要進行遙控、遙信、遙測甚至遙調(diào)的設(shè)備，統(tǒng)計各信號的具體點數(shù)。其次，確定通信方案。根據(jù)配電網(wǎng)的規(guī)模及分布情況，確定總體設(shè)計方案，主要是通信方案的設(shè)計和選擇。最后，選型。根據(jù)各處各種操作的點數(shù)以及所確定的通信方案，選擇適當型號的來實現(xiàn)功能。由于需接受監(jiān)控中心的指令，并上傳配電網(wǎng)、開關(guān)柜的信息，所以通信功能是選擇的主要考慮因素。由于各開關(guān)房、開關(guān)柜的操作類型、操作點數(shù)往往相差很大，因此是否具有模塊化結(jié)構(gòu)和組態(tài)能力，是否能夠靈活、經(jīng)濟地組成輸入點、輸出點、測量點（）、調(diào)節(jié)點（）的規(guī)?？勺兿到y(tǒng)，是選擇型號的另一個主要考慮因素。在實際設(shè)計中應根據(jù)應用系統(tǒng)的具體特點和應用環(huán)境的具體條件，全面、合理、靈活地考慮系統(tǒng)的要求?？傊?，控制系統(tǒng)的供電設(shè)計技術(shù)和低壓配電網(wǎng)自動化，在提高供電質(zhì)量、用電可靠性中占有重要地位。利用來實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)的功能，具有簡單、可靠、易用等特點，是一個比較理想的實現(xiàn)方案。參考文獻1.張祥軍企業(yè)供電系統(tǒng)及運行北京：中國勞動社會保障出版社，2006.7.2.方向暉中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計基礎(chǔ)北京