PLC控制系統在智能電網中的應用與研究

張瀟 朱翔宇

摘 要：在經濟社會快速發展及國家各項優惠政策不斷實施的大背景下，我國居民生活質量有很大提升，在生產生活中他們對電力設備的需求量也有不斷增多趨勢，為了提高企業的生產技術和量產規模，許多智能電網廣泛地投入使用，以提升自動化程度和改善調度控制。基于此，本文對PLC控制系統在智能電網中的應用進行了分析。

關鍵詞：PLC控制系統;智能電網;應用

隨著科技的快速進步，我國電氣自動化的發展越來也快，同時也帶動了國民經濟的快速發展，因此對于電氣自動化方面的研究也越來越深入。尤其是數字化運算電子操作系統的應用，如PLC控制系統，其在智能電網中的應用，不僅使得其控制管理環節得到不斷優化，而且還具備較高的抗干擾能力，能夠在電氣自動化中進行順序控制以及數據采集的兩項工作，從而提高了工業生產的效率。

1 PCL控制系統概述及其在智能電網中的作用分析

PCL控制系統，即可編程序控制系統，該控制系統主要是基于微處理器，結合多種新型技術形成的一種控制裝置，實際上屬于一種綜合控制系統，包含互聯網以及網絡通信等技術，在電氣自動化中能夠實現數字化操控。從PCL的實際操作形式方面來看，該控制系統主要分為集散和現場總線控制這兩種控制系統。PCL控制系統隨著技術的不斷更新和發展，其各方面的能力，如運算、處理以及控制等能力都得到了不斷進步，而且在未來還將具有智能傳感以及數字通訊等多方面的功能，在智能電網發展方面，PCL控制系統將成為其中十分重要的技術。

PCL控制系統在智能電網中，首先，能夠收集和處理相關數據信息，然后通過對這些數據和信息的特定處理，令其以文字和圖形的形式出現并轉變為對自動化設備的操作信號，從而便于自動化操作和控制相關設備。其次，PCL控制系統在智能電網中的應用，還能讓設備按照系統設定的操作順序進行自動化加工操作，而在操作過程中如果出現任何故障，該控制系統就會自動停止，這樣智能電網也會隨之停止運轉，從而確保設備安全。同時，通過PCL控制系統，智能電網在出現故障時，利用計算機技術工作人員能夠及時獲取故障信息，便于給予及時維修，從而避免出現損失。由此可見，在智能電網中，PCL控制系統主要是圍繞兩個方面來進行應用，一方面是數據信息的收集和處理，另一方面則是設備的安全操作。另外，? ? ? ? ? PCL控制系統的應用還簡化了智能電網的操作方式，大大提高了其安全使用性能，使得設備的使用更加快捷和方便，從而使得其工作效率得以大幅度提升。所以，PCL控制系統的這些作用和優勢，使得其在我國智能電網中的應用得到了快速推廣，促進了我國工業生產方面的快速發展。

2 PLC在集中控制系統的應用優勢

（1）可靠性高。PLC通過其模塊化的結構，在生產當中應用主要以機架為單位，其特點為維護少、簡單的安裝步驟以及方便調試等，另外在惡劣的電磁干擾環境當中也可以對其進行有效應用。（2）通用性強。PLC的類型有多種，且還具有豐富多樣的租完方式，在對其進行使用的過程中只需要根據生產工藝對其硬件進行科學配置就可以了。而在此過程當中，如果出現了現場設備和生產工藝改變的情況，在符合生產標準的原則上，只需要對上位機進行改編就能夠和新環境相適應。

3 PLC控制系統在智能電網中的應用

3.1智能電網調度PLC控制系統的數據庫設計

如果在開展智能調度PLC控制系統中缺乏足夠的數據信息支撐，就難以保證電網調度系統的運行效果，其各種功能也無法得到有效的實現。為讓系統得到更好的運行效果，就需選擇合適的數據模型對相關數據進行保存。針對智能電網中各類用戶的特點，可在系統數據庫設計的過程中采用E-R關系圖，其對節點電壓、潮流轉移、網損靈敏度等實體關系和屬性當中都進行了比較詳細的描述。

3.2閉環控制中的應用

PLC控制系統在閉環控制中的應用，主要是在泵類電機等控制方面的應用。PLC控制系統的應用能夠根據不同泵類電機的不同工作狀況，使得其完成自身的自動化控制，尤其是針對現場控制箱的手動啟動方式，PLC控制系統的應用能夠讓這種手動啟動方式轉變為自動化啟動，并在系統運轉過程中選擇最為合理的控制方式來實現對電機的有效控制，從而使其處于一種高效工作狀態。這樣既簡化了電機的操作步驟，同時還能夠讓電機處于安全工作狀態，進而提升了其工作效率。由此可見，在閉環控制中應用PLC控制系統，該系統便捷的操作控制方法以及獨特的控制技術優勢，使得智能電網的閉環控制更加安全和便捷，同時業使得其廣泛應用于不同類型的自動化設備中。

3.3在開關量控制方面的應用

在智能電網中，傳統上都是由帶有磁性的繼電器來實現對其開關量的控制，但這種控制方式經常出現故障，而且方法繁雜紊亂，設備的安全性也得不到有效保障。而PLC控制系統的應用，在設備開關量控制方面采用新型繼電器如軟繼電器等來實現有效控制，從而完善了智能電網，簡化了控制方式，優化了操作的控制過程，提高了其工作效率。另外，PLC控制系統的應用還能夠實現對整個系統的整體控制，同時對于容易出現問題的元件，該PLC控制系統能夠應用斷路顯示器設計出新的元件來進行代替，從而促進了整個開關量PLC控制系統運轉的穩定性和安全性。例如，將PLC控制系統運用于運輸系統中，可以在4臺運輸機上分別安裝2臺電動機（160kW，660V），從而使得這幾臺運輸機達到每小時400噸的運輸量。通過PLC控制系統，優先開啟第4臺運輸機，然后再依次開啟其他3臺，當結束運輸工作時，再將開關自動關閉，這樣就能夠極大的提高運輸量，同時減少智能電網開關的使用量，最終使得相關企業的經濟效益得以提升。

3.4結構設置

在結構設計期間，需要根據工作效率方面的要求，進行整體系統規劃，考量db模塊參數內容，在建立變量關系過程中，還需要遵循一定規律，完成變量調整，并進行窗口控制，掌握源控制窗口設計形式，同時參考以往運行參數匹配期間，因為窗口過多并且沒有進行結構變量，從而會在系統運行期間增加系統運行時間，使得工作效率降低。在變量設計期間，根據內部變量運行規律，使用結構變量的方式，進行窗口控制，并完成每個控制窗口管控作業，從而防止因窗口過多導致此窗口控制能力不足。

3.5監控和預警工作

隨著時代的不斷發展，對電力的需求量越來越大，配電網運行環境也越來越復雜，這對配網運行監視提出了更高的要求。電網監控和預警主要包括電網動態預警、電網實時監視、電網穩態分析、電網自動化控制、電網運行評估等，通過各種監視手段的應用可對電網的運行狀態進行監視，及時發現智能電網運行狀態的不足，并及時做出決策，及時對開展配網調度工作，合理對電力進行分配，保證每條線路都在合理的負荷區間運行。針對當前電網安全調度工作中出現的不足，應該引起足夠的重視，認真分析問題發生的原因，認真建立相關安全調度管理規范，要求調度人員嚴格按照工作要求安全調度工作，保證調度工作開展效果。

4結束語

綜上所述，PLC控制系統在智能電網中的應用，不僅能夠收集和處理相關數據信息，便于自動化操作和控制相關設備，而且還能讓設備按照系統設定的操作順序進行自動化加工操作，從而確保設備安全。在建設智能電網階段，一定要立足于我國電力實業發展實況，以提升電網運行可靠性為目標，明確影響可靠性的各種因素，采用相關保障性措施逐一解除，進而為智能電網安穩、有效運行提供強大支撐。

參考文獻：

[1]劉琳君. 智能電網中PLC網絡中繼站點規劃算法[D].北京郵電大學，2018.

[2]李賢任.淺談可信計算技術在智能電網調度控制系統中的應用[J].低碳世界，2017（29）：43-44.

（國網南京供電公司，江蘇 南京 210000）