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1、30 第25卷 第4期 继电器 1997年8月 PLC在电力系统稳定控制中应用探讨路光辉 朱长安 许昌继电器研究所 (461000)裘峰源 西北电管局调度通信局 (710004)康巍晶 哈尔滨市市郊农电局 (150076) 【摘要】 本文以就地联锁切机装置为例论证了PLC在稳定控制中的应用,给出了详细的方案及软、硬件功能介绍。最后探讨了PLC在电力系统稳定控制中作为自动控制装置的优越性和可行性。由PLC构成的PQJ—I联锁切机系统特别适用于有重负荷远距离送电的水电站。【关键词】 稳定控制 联锁切机 可编程序控制器(PLC)前言电力系统稳定
2、破坏是电力系统最严重的故障形式之一,国内外曾发生过许多系统稳定破坏事故,给电力系统造成极严重后果,故防止系统稳定破坏的控制是当前电力系统中极为迫切的任务。提高电力系统稳定的措施有两大类:一类是控制有功功率,如切机、切负荷、汽轮机快减功率(快关)、电气制动等,它用于平衡输电线路两端功率、抑制系统过渡过程中的功率振荡;另一类是控制无功功率,如发电机的静止或旋转无功补偿装置的强励和附加稳定控制,通常用于提高同步功率和抑制系统振荡。实际应用中,以切机、切负荷、电气制动应用较多。特别是切机、过功率联切负荷,虽然比较简略,但简单可靠,运行人员容易掌握,得到了广泛应用。某些重要的500kV电网
3、,如华北的神大房电网、华中的葛汉,双汉等现正使用这类控制系统。1 问题的提出随着我国电力工业迅速发展,不少大中型电厂相继建成。这些电厂一般容量大,远离负荷中心,由于与系统联系比较薄弱,地区电网暂稳水平很低。图1为安康水电站接入系统简图。水电站装机4台机组,容量ö每台20万kW,在正常运行时,任一回联络线发生单相永久故障重合不成或双回线跳闸,需要在线路三相跳闸的同时切除电站一台或几台机组,以平衡输电线路两端功率,抑制系统过渡过程中的功率振荡,同时防止发电机加速产生的不良后果及整体提高关图1 安康水电站接入系统示意图中系统的稳定水平,同时保持地区供电和厂用。鉴于目前系统的实际情况,采
4、用安全自动装置是不改善网架结构而提高系统稳定性的基本手段之一。这里,我们采用断路器跳闸联锁切机装置。2 逻辑判据的建立211 联锁切机的启动逻辑收稿日期:1996—12—06©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.PLC在电力系统稳定控制中应用探讨31安南双回线任一回线路输送功率超过20万时,若该线路三相跳闸,启动切机装置。212 联锁切机的出口逻辑①四台机运行,双回线跳闸,应切除三台机。②四台机运行,双回线一回跳闸,应切除二台机。三台机运行,双回线跳闸,应切二台机。③三台机运行,双回线跳一回,
5、应切一台机。二台机运行,双回线跳闸,应切一台机。根据以上要求,可列出其逻辑表达式如下:T2=12ÉÊ+123ÉÊ+124ÉÊ+1234ÉÊT3=13ÉÊ+23ÉÊ+123ÉÊ+134ÉÊ+123(É+Ê)+1234ÉÊ+1234(É+Ê)T4=14ÉÊ+24ÉÊ+34ÉÊ+124ÉÊ+134ÉÊ+124(É+Ê)+134(É+Ê)+234(É+Ê)+1234ÉÊ+1234(É+Ê)(1)####其中:T2、T3、T4为2～4机运行跳闸输出;1、2、3、4为1～4机运行状态;É、Ê为安南É、Ê线跳闸信号。对上式进行逻辑简化,得:T2=12ÉÊT3=13ÉÊ+23ÉÊ+123(É+Ê
6、)T4=14ÉÊ+24ÉÊ+34ÉÊ+124(É+Ê)+134(É+Ê)+234(É+Ê)(2)3 方案的实现实现以上逻辑判据的联锁切机方案可由以下三种:继电器逻辑控制、一般微机控制、PLC控制,其性能及设计复杂程度对比见表1。表1 几种方案比较方案可编程控制器计算机继电器逻辑(PLC扫描)(单片机或控制机)性能比较单个继电器用连线实现以工业专用微处理器构成,软件编以单片机或工业控制机组组成原理上逻辑程,以扫描实现逻辑判别成,软件编程。需较多继电器,连线复杂繁 简单需外围配件、制印制电路复杂程度琐 编程方便板,编程较繁琐设计周期较快快慢可靠性差好一般功能及适应性
7、差强强维护性维护复杂维护简单调试周期长硬件留有余量,软件现场修改,扩护展性无软件现场难以修改展功能十分方便 考虑到水电站及系统对装置的要求可能变化和运行操作的灵活性及本联锁切机装置应满足多种不同电站、电厂要求,该装置还宜对系统运行方式的变化具有良好的适应性,故采用PLC实现以上逻辑判据。311 装置的硬件特点整套装置由一个工业PLC,二个功率继电器,四个电流继电器及中间、信号继电器组成,©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.A
