把PLC嵌入高電壓狀態下的繼電保護電力系統的研究

王喜燕 潘秋萍

【關鍵詞】PLC 高電壓 電力系統 繼電保護

隨著科技的不斷發展，人們的生活水平不斷提高。低電壓已經不能滿足人們對于電器的需求，高電壓漸漸地走進日常生活。高電壓指安全工作規程中設備對地高壓高于250V的電壓。高電壓給人們的日常生活帶來方便的同時，也存在潛在的危害。過高的電壓會由于燒毀電線而引起火災，嚴重威脅著人們的日常生活。高壓線也存在著一定的電磁輻射，電磁輻射作用于人體，在達到一定劑量后，即產生生物效應，損害人體健康，其中最嚴重的結果就是癌癥。電力系統主要包括發電廠、送變電線路、用配電所和用電等環節。其中的任一環節出現問題，都會導致整個電力系統的癱瘓。高壓狀態的電力系統的癱瘓對造成的危害是無法估計的。PLC把微電子技術、計算機技術等結合到傳統的順序控制器上，從而形成一種新型控制裝置。把PLC嵌入高電壓狀態下電力系統，可以更好的排列電力系統各部件的順序。從而，可以降低事故的發生率。

1 繼電保護在國內外的現狀及其發展趨勢

1.1 繼電保護在國內外的現狀

國外的研究者對機電保護技術進行了深刻、廣泛的研究。其中，Glazyrin，V.E提出可以把識別功能融入到繼電保護系統中。Park.Jong等學者利用了最新的在現場可以編程的門列陣來更好的實行繼電保護。

1.2 發展趨勢

計算機發展越來越快，技術越來越成熟。因此，計算機在電力系統繼電保護方面的應用也越來越廣泛。新的方法和原理不斷應用到繼電保護中。目前，繼電保護已與網絡、智能、保護、應用這些詞語聯系在一起，正朝著一體化的方向快速發展。

2 繼電保護系統的相關內容

2.1 繼電保護系統的作用

當電力系統的故障和不正常運行造成的結果是非常嚴重的。繼電保護在降低此系統的故障方面具有重要的作用，其主要表現在以下各方面：

（1）當系統發生故障時，繼電保護系統能夠快速的，有選擇性的發出跳閘的命令，使故障原件能夠從系統中迅速的斷開，有效地降低電力系統的損壞，同時可以使其他無故障的元件免受破壞，并使整個電力系統能夠盡快的恢復正常運行。

（2）當電力系統發生異常情況時，根據異常情況的發生原因，能夠盡快的調整相應的元件或線路。而對于反應不正常的裝置，系統的反應具有一定的延時性。所以，繼電保護對電力系統的正常運行具有極大地維護作用。在目前的電力系統中，如果沒有繼電保護裝置，電力保護系統將無法正常運行。

2.2 繼電保護的原理

為了使繼電保護裝置有效地保護電力系統，它首先具有區別正常系統和故障系統的能力，從而實現對電力系統的保護。當電力系統出現故障時，電氣量的電流升高，電壓降低并且位于電流和電壓之間的相位角會發生變化。繼電保護系統能夠根據系統的電氣量的變化，形成一定的數據，從而形成具有不同原理的繼電保護系統。

3 PLC的相關問題

3.1 PLC的定義

PLC是數字化的電子設備，它利用可編程序的存儲器來存儲指令，能夠完成邏輯、計算等各項功能，并通過數字或者類似數字的模式進行輸出，從而控制機械或生產過程。

3.2 PLC的基本特點

可靠、方便、通用、廉價。其中可靠是其被廣泛使用的最重要的因素。

3.3 PLC的優點

較普通的的繼電保護電力系統，嵌入PLC的相應的系統具有以下優點：

3.3.1 可信性

安全性、可靠性及可用性是影響PLC的可信性的主要因素。安全性指系統出現不正常運行的幾率以及事故造成的損失都應該處于一定的范圍內。可靠性則使用到發生障礙的時間。可靠性則指當用戶在特殊的環境中使用產品時，當用戶完成工作后，對交互過程的滿意程度。

3.3.2 可重用性

指一個軟件不進行修改或者稍微修改時，就可以進行重復使用。可重用性不但節約了投人成本而且節省了開發成本。頻率太高的PLC由于其老化的程度通常不具有可重用性。然而，較多的PLC由于其質量很好，就算是被使用過很多次，依然具有可重用性。

3.3.3 可移植性

指它可以從一種計算機環境移植到另一種計算機環境，并且移植后的PLC依然可以使用。這種可移植性正好體現了它的質量。目標環境的數量、移植工作量和轉移成本是影響其可移植性的三個重要因素。

3.3.4 可維護性

指PLC進行維護的難易。經過多次測試的重用軟件得到了不少的改進，在使用過程中出現錯誤的幾率很少。因此，當重用構件較多時，維護工作就較易進行。

4 PLC在繼電保護系統中的優勢

PLC在繼電白虎系統中存在著許多優勢，主要表現在以下幾個方面，具有較高的解決故障的能力，多個個體可以同時使用PLC，解決方案較為可靠，靈活性很高。利用微電機技術可以解決傳統系統可以解決的問題。但是，其可操作性不強。然而，PLC不但結構簡單而且程序編寫也相對容易，安全可靠。所以，將PLC應用到繼電保護的電力系統中非常合適。抗干擾能力強是PLC的一大優點，將其運用到電力系統中，可以使繼電保護電力系統更加平穩的進行。

5 結語

隨著信息技術的不斷發展，電力系統也得到不斷地完善。將PLC嵌入到處于高壓狀態下的繼電保護電力系統，有效地把PLC和繼電保護系統的優點結合在一起，降低了電力系統的故障所造成的損失。從而降低了高壓電帶來的危害。

參考文獻

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