基于plc供配电监控系统的研究

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1、基于PLC供配电监控系统的研究　　摘要：论文基于可编程控制器(PLC)的原理实现了供配电监控系统的设计，并展开讨论整个系统的方案设计、分析继电保护设备原理和系统的软件设计。关键词：PLC供配电系统设计中图分类号：C35文献标识码：APLC，即可编程逻辑控制器（ProrammableLogicController）具有微处理机的数字电子设备，能够将控制指令随时加载内存存储并执行的逻辑控制器。将PLC应用于供配电监控系统中，相比于传统的继电器控制具有出色的编程控制能力和数据采集能力，同时系统运行稳定、抗干扰能力强、经济可靠。因此，基于PLC的供配电监控系统能够提高供电可靠性，

2、具有重要的研究意义。1供配电计算机监控系统的设计1.1监控系统方案设计1）监控系统设计7根据《国网公司220kV变电站典型设计监控系统配置原则》，供配电监控系统的间隔层设备通过网络接口与站控层通信，监控层设备之间采用双以太网通信，计算机监控系统采用双以太网方案，监控系统采用分层分布式网络结构，分为站控层和间隔层，站控层与间隔层直接经过站控层网络连接。2）系统的功能分析首先，应具有运行管理功能。系统能进行在线统计、制表打印以及自我诊断，并能根据用户要求，记录变电站运行的各种数据；采集电能量，根据不同时段进行电能累加和统计，绘制各种图表。再次，应具有与调度端EMS主站进行通信

3、的功能。监控系统将其所采集的各个遥测和电能信息传给调度端，调度端进行分析后作出指令，监控系统对解析指令并进行下一步的监控操作。然后，应具有运行监视功能。系统能够监视变电所正常运行时的各种状态信息，以及在事故状态下，能够对危险信号分级分类，并进行处理。当设备状态发生变化时，能够实时推出相应画面。事故发生时，系统能够根据事故信号发出闪光警报，直至监控人员确认。同时，监控人员也能方便地设置每个监测点的越限值、极限值等。最后，系统能够对隔离开关、断路器以及继电保护动作发生次序进行排列，产生事故顺序报告和事故追忆功能，记录设备的各种参数，检修维护情况；系统还能通过控制低压侧电容器的

4、投切来控制无功功率远动功能。3）控制范围及控制方式7系统控制范围为全站的断路器和电动隔离开关；控制方式为三级控制。操作员站和配电装置处应具有相应的安全保护措施，以确保整个监控系统的安全可靠运行。断路器和隔离开关位于远端测控柜，由操作员站控制。操作应按选点、校验、执行的步骤进行。操作员的权限不同，对系统及各种业务活动的使用范围也不同。在多种操作方式下，一种操作方式被确定其它操作方式就被锁定。同时，计算机应将对运行人员的任何操作的合法性进行检查和闭锁条件检查。1.2主要继电保护设备原理设计主变压器继电保护具有差动保护、非电量保护、失灵启动判别与非电量延时、后备保护以及数据记录

5、的功能。当变压器各侧电流或各相位电流之间的差异电流值，大于预先设定的动作保护值时差动保护就发挥作用。非电量保护是对非电气量(如电流、电压、频率等)故障动作的保护，防止变压器油温过高等。失灵启动判别与非电量延时是针对上述两种保护失效的时候，根据预先设定的定值进行判定后动作的延时保护。后备保护是当变压器的上述主保护拒绝动作时，可以启动的保护。最后，对于变压器的运行情况以及保护的动作情况进行排序记录，即数据记录功能。7二次谐波闭锁差动保护中的差动电流速断保护元件能在变压器区域内严重性故障时快速切断变压器各侧开关。TA回路异常判别元件能在变压器正常运行时判别TA回路状况，异常情况

6、发出报警信号，并决定是否闭锁差动保护。波形对称原理的差动保护的启动元件、变压器各侧电流相位补偿元件、差动电流速断保护元件、比率制动元件、五次谐波制动元件、过负荷监测元件、TA回路异常判别元件、过负荷启动冷却器元件、过负荷闭锁调压元件的动作原理及判据与二次谐波闭锁原理的差动保护基本相同。其中，波形对称判别元件采用波形对称算法，将变压器空载合闸时产生的励磁涌流与故障电流分开。当变压器空载合闸至内部故障或外部故障切除转化为内部故障时，本保护能瞬时动作。2供配电监控系统的软件设计2.1Beckhoff系列PLC的介绍1）PLCI/0端口PLCI/0端口采用8通道24VDC数字量输

7、入端子KL1408，能节省控制柜中安装空间。总线端子由8个通道组成，发光二极管显示信号状态。多通道传感器可以在最小的空间和使用最少数量的连线通过单端连接技术进行连接。电源触点形成回路，通过（所有输入的参考地为0V电源触点）KL1408数字量输入端子从过程级获取二进制控制信号，然后将数据以电隔离的信号形式传送到上位自动化单元。KL2408为反向极性连接保护，其负载电流输出有超载和短路保护功能。数字量输出端子能将自动化单元的二进制控制信号以电隔离的信号形式连接到过程级。2）总线端子控制器7本系统设计中使用的以态网络总线端子控制器是