基于PLC的智能电力保护系统设计

赵永昱

摘 要：本文主要以基于PLC的智能电力保护系统设计为重点进行阐述，结合当下智能电力保护系统设计的具体情况为依据，首先分析基于PLC的智能电力保护系统设计背景，其次从硬件设计与软件设计几个方面深入说明并探讨基于PLC智能电力保护系统设计要点，最后阐述PLC智能电力系统应用措施与发展，旨在为相关研究提供参考。

关键词：PLC智能电力保护系统;设计要点;相关思考

中图分类号：TM76;TP273 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）07-0052-02

目前我国人们对自动化与智能化的电器性能要求更加严格，智能电力保护系统本质上是智能化检测与保护电力设备的系统，PLC可执行逻辑运算与迅速控制能够保障用户基础需求，同时借助编程控制机械化的生产操作。电力系统设计本质上是知识高度密集的流程，任务设计要依托混合数学流程与操作经验，所以基于PLC的智能电力保护系统设计便于实现最初的设想效果，如何科学的设计PLC为主的智能电力保护系统，以下为笔者的相关分析与建议。

1 基于PLC的智能电力保护系统设计背景

1.1 PLC具体内容

PLC也就是可编程控制器，给现代化系统的建设布设技术支撑，针对电力系统的实际改造，PLC可以体现电力系统结构的逻辑控制性能，和现有的继电器控制进行比较，可编程控制器涉及的梯形编程比较简便，可以通过在线的形式完成矫正，精简电力保护系统控制环节，促使保护装置的实际启动速度可以提升，控制事故损失率[1]。换言之，PLC技术逻辑加工能力比较强，可以科学的配置系统，还能够管理好系统开关量，不只是存在一定逻辑控制功能，还存在诸多其他类型功能，尤其是远程通信与模拟量控制，按照完整的指令接受系统和信息保存处理模块加以数据信息运算，落实逻辑判断。

1.2 PLC运用在智能保护电力系统的优势

PLC技术深入发展，其自身的性能以及速度不断提升，逐步能够和DSC进行比较。编程软件具备的多样化设计与开放性设计相对显著一些，网络通信水平和安全性得以提升[2]。PLC以及DSC之间的差异逐日缩小，以高级通用语言以及符号逻辑流程图编程运营，体现PLC技术的先进性能。并且PLC支撑以太网运用，成为PLC作用在智能电力保护系统的集中化优势。改善完成的电力保护系统和之前的系统性能进行比较得以提升，具体包含四点。

首先是创新以往的供电模式，通过双电源供电，若某一种类型的电源产生问题第二种类型的电源可以持续化供电，系统运作的稳定性有效提高;其次是更新监控体质，以上位机监控落实系统运行监控和故障报警的一体化，减少工作者劳动强度;再次是简化系统内部结构，可编程控制器给基础化的智能电力保护系统运作提供可靠性，同时维修插接安装更加简单，内部系统结构和工作程序被简化[3];最后是编程模式创新，可编程控制器通过梯形图视作动态编程的集中方式，和以往的逻辑控制模式进行比较，梯形图监视修改比较容易，便捷化的开展电厂多项工作。

2 基于PLC智能电力保护系统设计要点

2.1 硬件设计

可编程控制器对于智能化电力保护系统的创新上体现巨大作用，创新之后的系统工作互动要借助上位计算机与PLC控制器两者的通信电缆加以完成，系统结构比较简便，互动路径短一些，所以操作可以更加及时与稳定。PLC涉及的智能化电力保护系统关键点是PLC控制器，上位计算机把启动与停止的命令依据通信电缆途径传递到控制器中，控制器结合信号需求加以梯形图逻辑回路的具体编制。上位计算机与PLC控制器两者信号存在规律对应关联，脚号作为计算机与控制器信号之间转换的原则[4]。在系统实施RD控制操作时在上位计算机中进行SD信号的输入即可，这样在编码处理后SD信号会化作“3”脚号，对应PLC控制器获取的信号也就是相同的脚号，接下来选择和“3”对应的RD进行操作。PLC控制器和上位计算机两者通过串行通信模式加以信号传递，速率是9600bit/s，设置停止位与数据位。

2.2 软件设计

其一，电力系统设计流程。结合具体需求挑选科学的单行图，保障模拟任务被科学的实施，并且电力系统设计知识包含子组件和知识布局与知识加工。电力系统整体涉及两个部分，也就是子系统反过来或者是自身的组件形成。繁琐的系统要借助一组子系统加以设计，诸多电力系统任务设计往往是对一系列流程进行完善，并不是依据流程按照顺利的进行。所以目前大多数的控制系统往往是立足于新型装置，研发合理的生产模式与系统设计。其二，开关量逻辑软件。此种软件作为PLC技术的前提功能保障，在电力保护系统产生异常甚至是故障运行期间，PLC能够辅助机电完成系统控制，给予原有系统控制逻辑功能加以复制处理，模拟对应程序替换其顺利运作，以免出现控制器故障。可编程逻辑控制通过继电器与逻辑模式的管理，促使流程模拟充当PLC技术的优势[5]。换言之PLC替换传统形式的电磁继电器，对电磁元件接线进行简化，控制维修与维护的实际难度。PLC按照具体工作状态，通过分闸操作完成信号显示，控制开关实际数量，管理好电路运作的繁琐性，由此增强电力保护自动化水平。其三，运行软件。PLC智能电力保护系统能够按照设备运行软件的控制条件进行设备控制，促使设备运行速度得以增强。生产设备在获取到PLC保护系统命令之后进行对應动作的反应，增强控制成效。并且控制功能凸显出多样化，和生产系统的关联更加密切。

3 PLC智能电力系统应用措施与发展

PLC技术在智能化电力保护系统中的运用，要借助多种途径落实智能化管理，尤其是开关量与顺序控制，PLC技术的出现恰好处理了系统问题压力，PLC存在逻辑处理能力控制好整体系统的运作情况，显著调整好系统流程。站在企业的视角上，不仅要保障电力系统设计的科学性，还应该落实电力系统的维修工作，所以要不断的优化系统设计流程，给客户提供优质化服务。

3.1 应用在顺序控制过程中

我国正在工业变革期间，节能减排作为行业运作需求的目标之一，对于电气自动化系统，其工作的集中模式便是调整工业流程涉及的顺序控制，而开关量便是获取自动化控制的基础。PLC在开关量的科学控制上要体现三个方面：首先是备用PLC技术的电源装置运用的科学化，要想增强系统可靠性，把备用电源自动化放在内部控制体系中，赋予电力系统自动化工程安全运作[6]。对于供电系统备用电源的安装上，起始目标是保障系统运作安全性，依托手动模式优化整体运作系统，即便此项操作时间补偿，但是经常会受到用户自身意愿的限制，因此促使系统整体运作具备可靠性，要科学的设计电源装置。PLC技术的运用在较短时间内进行故障线路操作与重合，系统自身抗干扰能力有所提升，控制人为层面的操作失误出现率，包含接线简便和成本降低等，在系统控制中要格外注意。

3.2 应用在控制断路器中

由于工业自动化包含些许开关结构，如果无法科学的配置，会引出系统瘫痪，所以要规范的调整系统开关，断路器处于开关设置的主要位置，一旦缺少实效化的控制方案，势必会制约电力系统的整体化运作。所以相关人员要探寻科学的断路器技术控制技巧，PLC技术中包含诸多软继电器，可以替换实物元件，促使电力系统具备可靠性[7]，控制人员参与程度。并且PLC技术作用在自动化的电力系统管理中，布设优质化的工作环境，便于电力系统维修工作进展，同时PLC系统存在一定的自我检查功能，若系统产生较大故障，调整自身运作环节便能够开启报警信号，促使维修工作者在较短时间内到达事故现场，落实维修工作的开展。

3.3 应用在泵类控制中

一般的火电泵类开启方式包含着自启动和现场手动启动模式，前者泵设备的开机通过PLC技术内顺控模块调整不同类型泵的累积运用时间完成，继而确定主备用泵。机旁屏开启模式要调节好现场开关，实现泵的开启与关闭，主备用泵通过运用时间的比较，决定泵设备的具体关闭状态，若需要现场实践操作，要将开关调整到调速器手动档位完成目标[8]。现阶段火电厂泵类控制涉及两种模式，首先是PLC控制，其次是常规化的技术控制，促使泵类在遇到故障的状态下也可以正常运作。

3.4 智能电力系统发展前景

在PLC为主的智能化电力保护系统运作期间，要具备两个条件。第一个条件是完整的规划电力系统发展方向，第二个条件是促使系统具有与一代子系统相同的分销网络功能与传递信息功能，因此在初期设计智能化电力保护系统期间，要确保此种系统可以被合理的作用在电力企业之中，保障系统具备自动性与智能性。除此之外在具体的设计上，不仅要确保系统自动化，还应该提升工作成效，节约企业运作成本，给企业带来较多的经济效益。另外对于PLC技术的应用上，要高效规划开关系统，编制预先设计相关问题，借助逻辑运算与算术操作方式将系统步骤设置在规定范围之内，从而保障电力系统彰显自动化性能与智能化性能[9]。最后是PLC的发展愿景，有望于发展全新的电力保护系统，即FCS系统，一方面保存原有系统的特殊性质，另一方面带动工业自动化技术的推广，完善数字化与智能化控制，广泛的被作用在电厂中。出现恶劣生产环境的情况，PLC系统可能会生成运算错误结果，制约正常化的生产与投入，因此PLC技术今后发展方向是增强可靠性，更好地凸显设计有效性，控制电力系统运作受到其他因素的影响，提升电力保护系统的综合运作水平。

4 结语

综上所述，电力保护系统存在于多个领域中，要求电力系统完成自动化与智能化的设置，适应电力系统长期发展需要，本次研究中思考PLC为主的智能电力保护系统设计，立足于硬件设计与软件设计，健全智能电力保护系统结构，相关人员要妥善的发展PLC技术优势与电力系统智能化优势，保障电力系统运作足够高效与可靠，推动电力企业持续化经营。

参考文献

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[2] 张立超.基于PLC的大型变压器智能风冷控制柜的研究[J].数字化用户，2018，24（1）：113.

[3] 李仁明，李雪莲，任品旭，等.基于PLC控制的智能停车收费控制系统设计[J].重庆第二师范学院学报，2019，32（4）：123-126.

[4] 周清平.基于PLC集控系统的高压成套设备智能化的研究[J].电气技术，2018，19（9）：73-76+81.

[5] 曾鹏，张志宇，邓建晖.基于PLC的RS编解码器设计与实现[J].智能计算机与应用，2019，9（2）：51-53.

[6] 康宁.火电厂PLC的输煤控制系统的设计[J].集成电路应用，2018，35（10）：72-73+77.

[7] 赵佑初.基于PLC及触摸屏的智能电梯实训模型的研制[J].机电信息，2018（9）：102-103+105.

[8] 任瑞武，田桂花，黄柏忠，等.基于PLC技术的换流站自动补药控制系统设计[J].自动化应用，2019（7）：23-24.

[9] 祁兵，王畅，李彬，等.基于时变PLC信道的需求响应AMC策略[J].电网技术，2018，42（8）：2666-2673.