变电站综合控制中

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变电站综合自动化 (2)

变电站综合自动化 (2)

变电站综合自动化变电站综合自动化是指通过应用先进的信息技术和自动化控制技术,对变电站的运行、监测、控制、保护等各个环节进行集成和自动化管理。

其目的是提高变电站的运行效率、可靠性和安全性,减少人为操作错误和事故发生的风险,提升电力系统的稳定性和可持续发展能力。

一、综合自动化系统架构变电站综合自动化系统包括监控系统、控制系统、保护系统、通信系统和辅助系统等多个子系统,各个子系统之间通过网络进行数据交互和信息共享。

系统架构普通分为三层:上层管理层、中层控制层和下层执行层。

1. 上层管理层:主要负责对整个变电站的运行状态进行监测、分析和管理。

包括运行状态监测系统、数据管理系统、故障诊断系统等。

2. 中层控制层:主要负责对变电站设备进行控制和调度。

包括自动控制系统、调度管理系统、智能优化系统等。

3. 下层执行层:主要负责对变电站设备进行实时监测和控制。

包括保护系统、监控系统、通信系统等。

二、综合自动化系统功能要求1. 运行监测:对变电站设备的运行状态进行实时监测和数据采集,包括电流、电压、温度等参数的监测。

2. 远程控制:通过远程操作终端,实现对变电站设备的远程控制和调度,包括开关、断路器、遥控装置等的控制。

3. 故障诊断:通过对变电站设备运行数据的分析,实现对故障的自动诊断和预警,提高故障处理的效率和准确性。

4. 保护功能:对变电站设备进行电气保护,包括过电流保护、过电压保护、短路保护等,确保设备和人员的安全。

5. 数据管理:对变电站设备的运行数据进行采集、存储和管理,包括历史数据查询、报表生成等功能。

6. 通信功能:建立可靠的通信网络,实现各个子系统之间的数据交互和信息共享,包括局域网、广域网等通信方式。

7. 可视化界面:提供直观、友好的操作界面,方便用户对变电站设备进行监控和操作。

8. 安全性保障:采用多层次的安全措施,确保系统的数据和操作的安全性,防止非法入侵和数据泄露。

三、综合自动化系统应用示例1. 运行监测:通过实时监测变电站设备的运行状态,及时发现异常情况并进行处理,提高设备的可靠性和运行效率。

变电站综合自动控制系统设计与应用

变电站综合自动控制系统设计与应用
s s e wh c a e n Et e n ti d sg e ,t e n t r r h t cu e a d i lme t t n p a r ie . I i ep u o y t m ih b s d o h r e e i n d h e wo k a c ie t r n mp e n a i ln a e g v n t s h l f lt s o i p o e t e lv l fs b t t n a t ma i c n r l n h e eo me to n n e e h o o y m r v h e e u sa i u o t o to d t e d v l p n fu ma n d t c n l g . o o c a Ke r s u s a in a t ma i o t o ;l n - it n emo io i g y wo d :s b t t u o tcc n r l o g d s a c n t rn o
可靠 的特 点 , 但对 于企业变 电站 自身 的特殊 性来 说 , 还 远远不 能满 足企 业变 电站 综合 自动 化 的需 要 。特别是 工业 以太 网在 工业 自动化 ( C ) D S 系统 中的 广泛 应 用 , 以及与 其相适 应 的无 缝 联接 技术 , 加 促 使 我 国企 业 更 变 电站 综合 自动 化系统 网络 的需要 不 断改进 和发 展 。
个最 基本 的方法 就是 提高 变 电站运行 管 理 的 自动化 水平 , 实现变 电站 综合 自动化 。 本 文主 要对变 电站 的综 合 自动控制 系 统进行 现 这种 网络 结 构组 成 的企 人 业变 电站 综合 自动 化 系统 , 然采 用 了较 为先 进 现 场 虽 总线技 术 , 具有传 输 速 度 快 , 据 安全 性 高 , 数 网络 稳定

变电站综合自动化中的智能控制方法 陈凯

变电站综合自动化中的智能控制方法 陈凯

变电站综合自动化中的智能控制方法陈凯发表时间:2018-01-26T17:55:02.237Z 来源:《电力设备》2017年第27期作者:陈凯[导读] 摘要:随着我国各个领域都得到了飞速的发展,生产力也得到了提升,这对电力能源的需求量也逐渐增多,同时对电力企业的供电安全及稳定性提出了较高的要求。

(国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山 063000)摘要:随着我国各个领域都得到了飞速的发展,生产力也得到了提升,这对电力能源的需求量也逐渐增多,同时对电力企业的供电安全及稳定性提出了较高的要求。

智能控制是变电站综合自动化系统中的一门新型技术,它可以有效的提升供电的安全稳定性。

变电站自动化是我国电力系统变电站未来发展的主要方向。

变电站自动化在建设中,采用智能控制的方法可以促进电网运行的智能化。

智能控制在变电站综合自动化中是不可缺少的一门技术。

本文就针对变电站综合自动化智能控制建设进行分析,并对其应用进行探讨。

关键词:变电站;综合自动化;智能控制;方法近年来,国民经济发展背景下,我国电力企业在迎来更多发展机遇,同时也面临着更大的挑战,变电站作为电力系统的重要组成部分其可靠、稳定性直接影响。

电力系统计算机等技术的出现,促使电力系统逐渐朝着自动化、智能化方向发展。

因此,加强对变电站综合自动化中智能控制方法的研究具有现实意义。

1、变电站自动化中智能控制建设首先是专家系统的建设,智能化处理非结构的信息,协调变电站自动化中的控制目标,促使智能控制可以识别并协调变电站自动化中的信息,保障变电站自动化能够广泛的运用到电力系统内。

专家系统为变电站自动化智能控制提供案例分析的基础,提高变电站自动化运行的专业性,以免影响变电站的运行状态。

然后是模糊逻辑处理的建设,以经典集合理论为基础,控制好变电站自动化的变量信息,推理并模拟变电站自动化的运行状态,输入数据后,进行模糊逻辑处理,直到系统输出最终的处理结果,为变电站的运行提供决策依据。

变电站综合自动化原理与系统

变电站综合自动化原理与系统

变电站综合自动化原理与系统电力系统中的变电站综合自动化系统是通过引入先进的信息技术、通信技术和自动控制技术,对变电站的监测、控制、保护等功能进行集成和自动化的系统。

以下是变电站综合自动化系统的一般原理和组成部分:1.监测与测量:•使用传感器、计量装置等设备对电力系统的各个参数进行实时监测,如电流、电压、频率等。

2.通信系统:•引入高速、可靠的通信网络,将变电站内的设备连接起来,实现数据的实时传输与共享。

常见的通信方式包括光纤通信、无线通信等。

3.数据采集与处理:•将监测到的各种数据进行采集和处理,通过计算机系统进行数据分析、转换和存储。

4.保护与自动化控制:•利用智能保护装置,对电力系统进行实时保护,包括过流保护、过电压保护等。

•引入自动化控制系统,对电力系统进行调度、运行控制,确保系统的安全稳定运行。

5.SCADA系统(监控与数据采集系统):•SCADA系统用于实时监测和远程控制变电站的运行状态,可视化地展示电网的运行情况。

6.HMI(人机界面):•通过人机界面,操作人员可以直观地了解电力系统的运行状态,进行实时监控和控制。

7.故障诊断与报警:•系统能够通过故障诊断技术对电力系统中的异常情况进行分析,并及时产生报警信息。

8.能效管理:•引入能效管理系统,对电力系统的能源利用效率进行监测和管理,提高能源利用效率。

9.远程操作与维护:•支持远程操作和维护,可以通过远程方式对变电站进行调度和维护,降低人员风险。

10.历史数据记录与分析:•系统能够记录和存储历史运行数据,以供分析、优化和故障排查使用。

综合自动化系统通过对电力系统各个方面的综合管理,提高了电力系统的运行效率、安全性和可靠性。

这种系统的设计原理和应用可根据特定的变电站规模、功能需求和技术水平而有所不同。

变电站综合自动化

变电站综合自动化

变电站综合自动化变电站综合自动化是指利用现代化的信息技术和自动化控制技术,对变电站的运行、监控、保护、测量和维护等进行全面自动化的管理和控制。

通过实时数据采集、传输和处理,实现对变电站各个设备的远程监控和控制,提高变电站的运行效率、可靠性和安全性。

一、综合自动化系统的主要功能1. 运行监控功能:通过对变电站的各个设备进行实时监测,及时发现设备异常情况,并进行报警和处理。

监控内容包括电压、电流、温度、湿度等参数的监测,以及设备的运行状态、开关操作等的监控。

2. 保护功能:综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行保护,包括过电流保护、短路保护、接地保护、过压保护等。

当设备发生故障时,系统能够及时切除故障设备,并进行报警和记录。

3. 控制功能:综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行远程控制,包括开关的合闸、分闸、变压器的调压、调容等操作。

通过远程控制,可以降低人工操作的风险,提高操作的准确性和效率。

4. 数据采集和处理功能:综合自动化系统能够对变电站的各个设备进行数据采集,并进行实时处理和存储。

通过对数据的分析和统计,可以及时发现设备的异常情况,提供科学依据进行设备维护和优化运行。

5. 通信功能:综合自动化系统能够通过网络实现与上级调度中心的通信,及时传输变电站的运行数据和状态信息。

通过与调度中心的通信,可以实现对变电站的远程监控和控制,提高变电站的运行效率和可靠性。

二、综合自动化系统的组成部份1. 监测装置:包括各种传感器和测量仪器,用于对变电站的各个设备进行参数的实时监测和测量。

常见的监测装置包括电流互感器、电压互感器、温度传感器、湿度传感器等。

2. 控制装置:包括PLC(可编程逻辑控制器)和RTU(远程终端单元)等,用于对变电站的各个设备进行远程控制和操作。

控制装置通常与监测装置相连接,实现对设备的自动控制和调节。

3. 通信装置:包括以太网、无线通信等,用于实现综合自动化系统与上级调度中心的数据传输和通信。

变电站电压无功综合控制的研究

变电站电压无功综合控制的研究
Abs r c Th e ua ig p i cpeo e ciev la ei a ay e . g lt h a e fmanta so me a t a t: e rg ltn rn il fra t ot g s n lz d Re u a et ed mp ro i r n f r rt p v
Ke r s:r n fr rs b t t n; o tg ;e cie c mbn t n c n r l y wo d ta so me u sai v l e r a tv ;o i ai o to o a o
1 引言
电压 是衡 量 电 能质 量 的重 要 指标 , 功是 影 响 电 无 压质量 的重 要 因素 。通 过调 整系 统 电压和控制 无功 潮 流 的合理 平 衡来 实 现 电压无 功 的综 合 控 制 , 改 善 电 对 能质 量 , 降低 网络 损 耗 , 保证 电 网稳定 、 全 和经 济运 安
若 只 以无 功 功 率 ( 率 因 数 ) 判据 进 行 电容 器 的 投 功 为
电容 器 的投切 不仅 会改 变 Q, 会对 u 产生 一 定 的作 也
用 。 引
切, 则忽略 了其对 母 线 电压造 成的影 响 。因此 , 系统 对
进行 电压 无功综 合调 节 , 在保证 了 电压合格 的 同时 , 又 兼顾 了无 功平衡 , 势十分 明显L 。 优 3 J
1 4 0 ;. 州 锦 开 电器 集 团有 限 责任 公 司 , 州 1 1 1 ) 1003锦 锦 2 0 3
摘 要 : 电压 无功 的调 节原理 进行 了分析 。提 出按 1 对 3区控 制 图来调 节主变压 器分 接 头开 关的档位 和 补偿 电容
器组 开 关的状 态 , 并给 出 了硬 件 电路 和软件流 程 , 而 实现 了变 电站 电压 无功 的综合 控 制 。 从 关键 词 : 电站 ; 变 电压 ; 无功 ; 合控 制 综

变电站综合自动化系统

变电站综合自动化系统一、引言变电站是电力系统的重要组成部分,起到将高压电能转换为低压电能、配电给用户的作用。

为了提高变电站的运行效率、可靠性和安全性,人们逐渐引入综合自动化系统来实现对变电站的智能化管理和控制。

本文将介绍变电站综合自动化系统的基本概念、组成部分以及在实际运行中的应用。

二、综合自动化系统概述变电站综合自动化系统是指通过现代信息技术和自动化控制技术,对变电站进行实时监测、智能控制和故障处理的系统。

它由多个子系统组成,包括监控与管理子系统、保护与自动化控制子系统、通信与信息系统等。

2.1 监控与管理子系统监控与管理子系统是变电站综合自动化系统的核心部分,主要负责对变电站各种设备的状态进行实时监测和管理。

通过采集各种传感器和仪表的数据,监控与管理子系统可以实时显示变电站的运行状态,并对异常情况进行报警和处理。

同时,它还提供了人机界面,使操作人员可以直观地了解变电站的运行情况,进行远程操作和控制。

2.2 保护与自动化控制子系统保护与自动化控制子系统主要负责对变电站的设备和线路进行保护和控制。

它通过采集各种信号,判断设备和线路的状态,当发生故障或异常情况时,保护与自动化控制子系统能够及时做出反应,采取相应的措施进行保护和控制。

同时,它还可以实现变电站的自动化控制,根据不同的工况要求,实现自动调节和控制设备的运行。

2.3 通信与信息系统通信与信息系统是变电站综合自动化系统的重要组成部分,它负责变电站内部各个子系统之间以及与外部系统之间的数据交换和通信。

通过网络和通信设备,通信与信息系统能够实现数据的传输和共享,确保变电站各个子系统之间的协调运行。

同时,它还可以提供数据存储和处理的功能,为变电站的管理和决策提供支持。

三、变电站综合自动化系统应用案例3.1 变电站设备监测变电站综合自动化系统可以实时监测变电站各种设备的运行状态,包括变压器、开关设备、熔断器等。

通过采集各种传感器和仪表的数据,监控与管理子系统能够实时显示设备的参数和运行状态,并对异常情况进行报警。

变电站综合自动化的内容和特点

变电站综合自动化的内容和特点一、综合自动化的定义综合自动化是指在高压变电站中应用先进的计算机技术、通信技术和现代仪器仪表等技术手段,利用各种传感器和执行机构对电力系统进行监视、保护、测量和控制。

其目的是增强高压变电站的自动化水平,提高电力系统的可靠性、经济性和安全性。

二、综合自动化的内容1.监视系统:通过各种传感器获取现场设备的运行状态信息,并在控制中心的计算机上进行处理和显示,以便进行人机交互、参数查询和故障诊断等操作。

2.保护系统:通过对各种设备安装保护继电器和保护装置,对电力系统进行可靠的保护,防止因电流过载、短路、接地或电网故障等原因造成设备损坏或事故的发生。

3.控制系统:通过计算机和现代仪器仪表对电力系统进行实时的控制和调节,可以对电压、电流、有功功率、无功功率等参数进行精确的控制和调节,从而实现电力系统的稳定运行。

4.测量系统:通过各种测量仪器和传感器对电力系统的各项参数进行测量,并将测量结果传输到控制中心的计算机上进行实时处理,实现对电力系统的精确测量和监控。

5.通信系统:通过计算机网络和现代通信手段将各个设备之间的信息传输和交换,从而实现设备之间的互联互通,保证整个电力系统的协调运行。

三、综合自动化的特点1.高度集成:综合自动化系统可以将监视、保护、控制、测量等功能进行高度集成,实现对电力系统的全方位的智能化管理。

2.高可靠性:综合自动化系统采用了先进的保护装置和现代计算机技术,在保证电力系统运行可靠性的同时,也大大提高了系统自身的可靠性。

3.高精度:综合自动化系统采用了现代的测量仪器和传感器,能够实现对各种电力参数的高精度测量和控制。

4.高效节能:综合自动化系统能够实现对电力系统的智能化管理,从而大大提高运行效率,实现能源的高效利用。

5.灵活扩展:综合自动化系统采用了现代化的计算机网络和通信技术,系统可以轻松地进行扩展和升级,提高了系统的灵活性。

变电站施工过程中质量控制和安全管理的要点

变电站施工过程中质量控制和安全管理的要点摘要:电力系统可以说是一个国家经济的命脉,关系到国计民生。

随着社会用电量的持续增加,电力系统增容、扩建、改造施工增多,尤其是老旧变电站的技术改造、扩建增容。

多数改扩建工程的施工改造是在电力系统运作的同时进行,施工人员需要临近带电体作业,因此大大增加了施工现场的安全风险。

如果缺乏安全管控,会引发重大安全事故,对整个电力系统的安全运行造成一定影响。

因此,增加变电站施工过程中质量控制和安全管理保障是必要的。

关键词:变电站;质量控制;安全管理引言基于社会发展新形势下,电力企业高层领导不仅要关注到电力生产经济效益,还必须注重加强对变电站施工质量的科学有效控制,结合实际情况和施工要求,及时制定实施完善的现场安全施工管理制度,要求每个施工人员严格按照制度规范操作,杜绝出现各种违规行为,造成施工安全事故的发生,致使员工受伤和企业经济效益受损。

变电站建设施工是一项较为复杂的工作,施工单位要坚决履行好自身的职责,通过不断强化施工质量管理与安全管理,能够充分保障该工程项目的安全投入使用,为电力企业创造出更多稳定的经济效益。

1变电站施工过程中质量控制和安全管理的要点1.1电气设备管线线路的铺设电气设备管道的敷设关系到整个电气设备系统的正常运行。

电气设备管道敷设前,应根据实际敷设环境和施工要求进行综合科学考虑,电气设备管道的基本设计和预理应符合施工规范的技术要求。

电气设备管道埋设时,应注意管道的敷设方向,建筑间距应大于15mm,并应选择线性预埋方案。

为确保电气设备管道在未来使用中的正常运行,应采取措施密封相应的管道敷设口,以避免管道敷设受到湿气腐蚀。

1.2配电装置安装施工在安装配电装置时,我们首先应该对其重要性有更深入的认识,因为整个电气工程施工的主体是配电装置组件。

如果此设计中存在错误,可能会导致设备无法继续平稳运行,这将逐渐降低电源的可靠性。

因此,在安装开关柜的过程中,必须对采购的设备进行严格的质量控制,从采购开始到根据图纸进行安装和调试的整个过程,包括安装过程和后续验收。

变电站综合自动化

变电站综合自动化标题:变电站综合自动化引言概述:变电站是电力系统中重要的组成部分,其作用是将高压输电线路的电能转换为适合城市、工矿企业和居民生活使用的低压电能。

随着科技的发展,变电站的自动化程度也在不断提高,变电站综合自动化系统的应用越来越广泛。

本文将从多个方面介绍变电站综合自动化的相关内容。

一、提高运行效率1.1 自动化控制系统自动化控制系统可以实现对变电站设备的远程监控和操作,提高了运行效率和安全性。

1.2 数据采集与处理通过数据采集与处理系统,可以实时监测变电站各个设备的运行状态,及时发现问题并采取措施,避免事故发生。

1.3 智能化运维管理智能化运维管理系统可以对变电站设备进行预测性维护,延长设备的使用寿命,减少维修成本。

二、提高供电质量2.1 负荷预测与调度通过负荷预测系统,可以准确预测用电负荷,合理调度发电设备,保障供电质量。

2.2 智能配电管理智能配电管理系统可以实现对供电网络的动态调整,提高供电质量和稳定性。

2.3 故障自动定位故障自动定位系统可以快速定位变电站故障点,缩短故障处理时间,减少停电时间。

三、提高安全性3.1 安全监测系统安全监测系统可以实时监测变电站设备的运行状态,及时发现安全隐患并采取措施。

3.2 防雷保护系统防雷保护系统可以有效防止雷击对变电站设备的损坏,提高设备的可靠性和安全性。

3.3 紧急应急系统紧急应急系统可以在发生突发事件时快速响应,采取紧急措施,保障变电站和周边区域的安全。

四、节能减排4.1 节能监测系统节能监测系统可以对变电站设备的能耗进行监测和分析,找出节能潜力,实现节能减排。

4.2 智能能效管理智能能效管理系统可以对能源利用情况进行优化调整,提高能源利用效率,减少能源浪费。

4.3 绿色发电通过绿色发电技术,如太阳能、风能等,可以减少对传统能源的依赖,降低碳排放,保护环境。

五、未来发展趋势5.1 人工智能技术人工智能技术的应用将进一步提高变电站综合自动化系统的智能化水平,实现更精准的运行管理。

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PLC分级递阶控制在变电站综合控制中的应用变电站综合控制中,有效的提高了控制系统的可靠性;同时引入智能控制技术,大大减少了变压器故障,提高了供电质量。

关键词 PLC分级递阶控制变电站智能技术1引言众所周知变电站是电力系统中不可缺少的重要环节,由于它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务,对电网的安全和经济运行起着重要的作用。

但是,现存的许多老式变电站由于存在安全性、可靠性不能适应电力系统实时控制等一系列缺点而无法满足电力系统现代化的各项要求。

因此提出一种安全、可靠、能提高电力系统运行、管理水平的变电站综合自动化设计方案已成为一项十分紧迫的任务。

目前,已经实际运行的综合自动控制系统有:LAS系统、基于CAN/LON 网的分散分布式变电站控制系统等,它们在实际应用中取得了较好的成效,但也存在着技术和经济上的各种缺点。

本文在研制智能型有载调压变压器监控系统的基础上,从变电站综合自动化发展的大方向(即从集中控制型向分散(层)网络型发展;从专用设备向平台发展;从传统控制向综合智能方向发展)出发,提出了一种新型的变电站综合自动控制系统结构设计方案,可应用于变电站综合自动控制系统中,有着广泛的应用前景。

变电站综合自动化包括的内容很多,它是将变电站的二次设备(控制信号、测量保护、自动装置及远动装置等)利用计算机技术、现代通信技术经过功能组合和优化设计,对变电站执行自动监视、控制和协调的一种综合性的自动化系统。

以下仅以变压器有载调压监控系统为例,说明PLC分级递阶控制这种结构体系在变电站综合自动控制中是有效、可行的。

2 PLC分极递阶控制系统的结构可编程控制器(PLC)被称为现代工业控制的三大支柱(PLC、机器人和CAD/CA M)之一,具有可靠性高,易于控制,编程使用简单,性价比高,环境适应性强等特点,已被广泛地应用于控制领域,在变电站综合自动控制中也已有应用。

但是PLC在数据、信息处理与图象显示等方面仍显不足,还无法与计算机相比,因而未能充分发挥其强大功能,一般只是用PLC对开关量进行控制。

但近年来随着P LC通信网络功能的不断增强,已可以方便的将PLC与计算机连接。

利用计算机运算速度快,信息处理方便,显示性能高的优点,将其作为上位机,行使管理功能,与PLC形成一个优势互补的分级递阶控制系统。

这样,PLC就可以执行复杂的控制职能,从而可以对变电站进行最优综合控制。

分级递阶控制思想的实质是将一个大的控制系统按功能或结构进行层次分配,将全系统的监视和控制功能划属于不同的级别去完成,各级完成分配给它的功能,并将有关信息传递到上一级,接受上一级管理。

综合控制功能由最高一级决策执行,各级的工作相互协调,力求整个控制系统达到最佳效果。

分级递阶控制依据“层次越高,智能越高,控制精度越低;层次越低,智能越低,控制精度越高”的拟人的原则进行设计。

基于PLC的分级递阶控制系统共分为三级:组织级、监控/协调级和执行级。

其系统结构框图如图1所示。

这是整个系统的最高级,其智能程度最高,执行组织管理决策的智能,对下进行指导和监控。

该级对上通过人机接口与管理人员进行友善的人机对话,执行管理决策的职能。

对下监视、指导协调级的所有行为。

其智能程度最高,但精度不高,宜粗不宜细,以便进行宏观指导。

该级还可以根据实际生产过程和环境等信息,采用人—机结合的方式自动或半自动的提出合理的控制目标或指标,形成相应的命令或任务向低层下达。

这部分通常由高功能的计算机来完成。

(2)监控/协调级(Coordination Level)该级主要根据组织级的命令协调下位PLC的运行,避免下位PLC发生冲突,并将下位PLC的信息传输到上位计算机。

监控/协调机既可以是工业控制计算机也可以是主PLC或PLC终端,可根据控制要求进行选择。

(3)执行级( Executive Level )这是控制系统的最低级,执行现场控制功能,是自动控制系统中控制的关键级。

该级智能最低,但可靠性、控制精度和实时性要求最高,因而PLC正是最佳选择。

同时,该级的PLC可通过现场总线与上位的监控协调级连接进行实时的在线控制和协调。

现场总线技术一般采用塌陷结构,使用开放系统互连(OSI)参考模型的低层协议,因而结构简单,实时性强。

上述结构,利用计算机运算速度快,信息处理功能强大的优势,使计算机集中管理各控制子系统,对现场信息进行综合处理,给出最优解决方案。

同时,控制级计算机可以通过局域网与其它计算机相连,既可以实现资源共享,又可以使不同系统在统一调度下,协调工作,减少资源浪费。

下位 PLC 或远程工作站分散后进行连网,这样,执行级各控制器件就可在现场实现分散控制,并通过网络将信息传递到上位控制机,使上位机进行集中管理。

即使下位PLC或远程工作站个别设备出现故障,也不会导致整个系统的瘫痪,整体性能好,运行可靠。

3 PLC分级递阶控制系统在变电站综合控制系统中的应用当前,已有变电站将PLC引入控制系统中,但是仅仅利用PLC对开关量进行控制,如对有载调压变压器分接开关的调节,并联补偿电容器的投切等。

远没有充分发挥PLC的强大功能。

3.1在变电站综合控制系统中PLC分级递阶控制系统的结构利用本文上面提到的分级递阶控制结构,我们可以按照三级机构设计变电站综合控制系统。

(1)组织级的设计组织级是本系统的最高级,承担着最优决策的功能。

当前变电站综合控制大部分仍是按照传统的九区控制方法,利用电压和无功功率双参数将变电站运行状态分为九个区,根据各个区所对应的控制方案进行调节。

但是,在该控制系统中,无功调节判据是一个与电压无关的平行于电压坐标轴的固定边界,没有充分考虑无功调节与电压调节相互间的协调关系。

根据“保证电压合格,无功基本平衡,尽量减少调节次数”的变电站电压和无功综合调节的基本原则,无功调节边界应当是一个受电压状态影响,且在一定范围内服务于电压调节的模糊边界。

因此,我们对传统的控制策略也作了改进,引入了无功调节判据,提出了模糊边界的无功调节。

基于电压与无功的相互影响,对电容器组的投切判据建立如下数学模。

式中:U0为标准电压;Q0为每组电容器的容量;U为电压实时值;Q为实时功率值;α1,α2为权重系数。

根据上面推导出的数学模型,可以得到修正后的电压 无功双参数调节的模糊边界,如图2所示。

我们利用计算机进行模糊推理,得到最优控制策略,形成控制规则表,将其传递到下级进行协调控制。

同时该级为操作人员提供了良好的人机界面,将电压、电流、有功、无功等信息以曲线图、柱状图等形式实时反映出来,并且在出现异常情况时可进行声光报警,使操作人员可以及时全面的了解系统运行情况,并可对生产过程进行调节和控制。

该级计算机装有专家知识库,在变电站内出现故障时,可在专家系统的引导下,尽快解除故障。

定时召唤打印功能和无人抄表功能可以方便的使变电站综合控制实现无人职守。

根据各变电站的实际运行情况和不同时段的电压、无功波动情况,还可以通过控制级计算机设定电压整定值和灵敏度参数,而且根据控制要求还可以由功能按钮直接对有载调压变压器的分接头和补偿电容进行控制,以进一步增加控制的灵活性。

该级的计算机还可以通过Ethernet、ARCNET等局域网进行联网,实现信息共享,对某一区域进行综合控制,这样既可以从整体上进行控制,更有利于提高整个地区的供电质量,还可以减少资源的浪费。

(2)监控/协调级的设计命令,负责执行级PLC的协调工作。

该级可由计算机或主PLC构成,随着PLC性能价格比的不断提高,一般变电站的监控/协调级都可由主PLC承担。

在变电站中,多变压器的同步调节主要由该级负责,同时它还负责执行级现场信息的传输,在整个分级递阶控制中起着桥梁作用。

在小型的变电站中,为了节省投资,也可以将组织级和监控/协调级集成在一个高性能的计算机中。

(3)执行级的设计执行级的智能程度最低,但控制精度和实时性要求最高。

由于变电站电磁干扰严重,常规的控制器件难以达到精确控制,因而可靠性高、实时性好、性能价格比高的PLC是最佳选择。

由于PLC与计算机联网,可以将最优控制结果下载到PLC,利用PLC实现各种最优控制。

对于主要器件如主变压器,可以采用PLC的冗余技术更进一步提高可靠性。

所谓PLC冗余技术即正常运行时,一台PLC作为主PLC进行控制,其它的PLC作为备用,监视系统运行。

当主PLC发生故障时,由PLC协调器件指定另外一台PLC作为主PLC,控制系统运行,将有故障的PLC 换下维修。

由于PLC发生故障的几率十分小,采用冗余技术后的故障率几乎为零。

现在的PLC大多提供了现场总线技术,利用组态软件可以方便的将现场的多台PLC组成现场总线局域网。

现场总线采用开放式的标准总线结构,可以十分方便的将分散的智能化设备连接起来,有利于彻底的实现分布式控制,而且有利于各台PLC的协调动作,提高了系统的可靠性。

3.2通信口的设计C系列的C200H配有HOST LINK通信模块,对上可与计算机通信,进行组网连接;对下可通过RS-232、RS-485等实现近程或远程的通信,实现对生产线各个监控点的监控。

本系统中链接的PLC不多,故可采用“轮询”式的工作方式,依次对链接的PLC进行数据传输。

上位机对来自现场的数据经特征识别、分析判断后,针对不同的状态,再经过通信口给下级下达命令。

操作人员还可经PLC终端对PLC的工作进行可视性监控,通过触摸屏开关下达命令。

因此整个系统运行的正常与否和通信口的设计关系极大。

为保证通信畅通可靠,在编制程序时应注意以下几点:(1)波特率的设定应与 HOST LINK 单元的 SW3 的设置保持一致;(2)为保证传输可靠,对指令帧每一字符进行“异或”逻辑运算,形成通信指令检验的FCS码;(3)对由HOST LINK单元返回的响应帧在判读其相应位为“00”后处理,若FCS校验错或响应帧相应位不为“00”,显示错误信息,重新发送指令。

基于PLC分级递阶控制的变电站综合自动控制系统既吸取了集散控制系统“信息集中,控制分散”的优势,又保留了PLC所固有的可靠性、灵活性及性能价格比高的优点,同时大大降低了传统集散控制系统的成本,提高了系统性能,以最低成本来完成高技术的自动化。

该控制系统各级之间既有分工又有联系,协调工作。

同时按照现场实际控制需要,将执行级的PLC采用分散控制结构,将各个PLC分散后进行联网,一方面可将变电站的全部信息通过网络传至组织级计算机以实现信息集中管理,另一方面可避免因个别设备出现故障而造成整个系统的瘫痪,提高了可靠性。

由于控制系统采用模块化结构形式,各变电站可依据自己的需要选择不同数量、不同规格的PLC模块,整个系统采用分级分散的网络结构形式,使增加或去除某些单元不会影响整个系统的功能。

同时,PLC可以实现在线编程,根据不同的需要对设定值进行整定,而不需要改变整个系统结构,因而大大提高了系统的灵活性。

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