PLC如何應用在配電系統中

做好供配電工作，對于保證企業生產和社會生活的正常進行、實現整個國民經濟的現代化具有十分重要的意義。當今的電力系統對供配電系統自動化程度要求越來越高，在供配電系統中引入可編程控制器（PLC）等基于微電子技術、軟件技術、網絡技術的控制系統勢在必行。

一、供配電系統中的PLC技術

PLC及其網絡被公認為現代工業自動化三大支柱（PLC、機器人、CAD/CAM）之一。它是以單片機為核心，專門用于工業過程自動化控制的新型電腦器件。

常用的SIMATIC S7-300系列提供了多種性能遞增的CPU和豐富的、帶有許多方便功能的I/O擴展模塊。各種功能模塊可滿足、適應自動控制任務，用戶可以根據實際應用選擇合適的模塊，當控制任務增加并更復雜時，可隨時附加模塊對PLC進行擴展。其主要功能如下：

1.高速的指令處理：0.1～0.6μs的指令處理時間，在較低到中等的性能要求范圍內，開辟了全新的應用領域。

2.人機界面（HMI）：方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統內，人機對話的編程要求大大減少。人機界面從S7-300中取得數據，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送數據。

3.診斷功能CPU的智能化診斷系統可連續監控系統的功能是否正常，記錄錯誤和特殊系統事件（例如超時、模塊更換等）。

4.口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改。S7-300的操作方式選擇開關可以像鑰匙一樣拔出，拔出后不能改變操作方式，可防止非法刪除或改寫用戶程序。

二、PLC技術在在供配電系統中的應用

PLC是一種新型微電腦式配電控制器，其主要特點是用內部已定義的各種輔助繼電器代替傳統的機械觸點繼電器，通過軟件編程方式，用內部邏輯關系代替實際的硬件連接線。將PLC引入繼電保護裝置中，一方面可以克服使用傳統繼電器所帶來的弊端；另一方面，又可兼容基于傳統繼電器的設計思想和技術方案，尤其是對邏輯關系較為復雜的觸點信號處理及操作出口控制，采用PLC編程能使方案設計工作變得更加簡單方便。

多功能繼電器裝置將計算機繼電器邏輯電路分解成保護功能繼電器組和PLC兩個部分。根據不同保護對象（主變壓器差動保護、母線保護、電容器保護、線路保護等），由不同保護功能繼電器群組合，裝置分成若干個標準型號，其中所有的單個功能元件均遵循正邏輯法則，在PLC中定義動作節點。例如，一個過電壓元件動作，在PLC中*有一個相應的常開節點閉合（0→1），一個失壓元件動作，反映在PLC中也是一個相應的常開節點閉合（0→1）。PLC編程使用的是與傳統二次電路圖*相似的梯形圖法，存放程序的EEPROM為外插接式，便于隨時修改設計方案。

PLC中的保護功能繼電器F561、F562節點動作值以及時間繼電器T1、T2、T3和內部開關KP1，均可通過手持編程器在系統運行時進行整定設置。開關量信號輸入節點I2、I3的狀態僅取決于裝置的信號輸入接口與電源小母線之間的連接片是否連通，運行人員只需通過合上相應的連接片*可決定負荷是接入低頻基本段還是低頻后備段。

*可決定負荷是接入低頻基本段還是低頻后備段。在編制低頻減載程序時，傳統繼電器的動作時間和返回系數概念在梯形圖中被理想化，能這樣處理主要得益于PLC的微電腦屬性。PLC中的程序是循環執行的，每兩次執行之間的時間間隔（循環周期），由整個裝置從采樣到濾波到數據處理等各環節的時序配合決定（SEPAM裝置為13.3ms），程序本身執行1次的時間以微秒計，是可忽略的。在梯形圖中，將繼電器節點放在相應線圈的后面，節點動作時間可認為是零，這使復雜的低頻減載功能得以簡單實現。

內置PLC的繼電保護裝置在變電站的設計安裝調試過程及隨后1s多的運行情況表明：PLC的高度靈活性能，為及時解決調試過程中出現的問題提供*佳方案；PLC的運行穩定性和動作準確性高，使繼電保護更可靠；PLC編程技術容易掌握，程序本身與傳統的繼電保護設計圖十分吻合，能使設計人員充分發揮專長；應用PLC的繼電保護設備更加標準化，選型和使用方便。

電力企業中，供配電系統是一切自動化系統設備的基礎。采用PLC總線的智能型供配電系統，符合未來供配電系統的發展方向。