基于plc无功率补偿控制

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1、基于PLC的无功补偿控制系统摘　要：论述了无功补偿的重要性及并联电容器进行无功补偿的原理，分析了常用补偿方式及控制系统存在的问题，结合实际工程介绍了PLC无功补偿控制系统硬件及软件的设计方案。关键词无功补偿；PLC；功率因数；电容器中图分类号：TM714.3文献标识码：BTheControlSystemofPLCReactivePowerCompensationAbstract:Theimportanceofthereactivepowercompensationandcapacitorscompensationareillustrated,andtheexistedproblemsi

2、ntheusualwaysofcompensationaswellasthecontrolsystemisalsoanalyzedinthepaper.Thenewcontrolsystemdesignsofthehardwareandthesoftwareareintroduced,thisnewwayisdemonstratedbyusingthepracticalexample.Keywords:ReactivePowerCompensation；PLC；Powerfactor；Capacitors1　引言近年来,我国电力装机容量速度增加,大大缓解了供电紧张的局面。随着供电量的增

3、加,系统线损也将增大。据统计,电力系统的无功功率损耗最多可达总发电容量的20%~30%,也就是说大约1/4的发电容量都将用来抵消输配电过程中的功率损耗。所以功率因数越低，对电力系统运行越不利，主要原因有如下两方面：1）发电机、变压器的额定视在功率为，它代表设备的额定容量，在数值上等于允许发出的最大功率。因为发电机在额定工作状态下发出的有功功率为当负载的功率因数时，，其容量得到了充分利用。当负载的功率因数时，发电机的电压和电流又不容许超过额定值，显然，这时发电机所能发出的有功功率较小，而无功功率则较大。无功功率越大，电路与电源之间能量交换的规模越大，发电机发出的能量得不到充分利用。同时，

4、与发电机配套的原动机及变压器等设备也不能充分利用。2）在电压一定的情况下，对负载输送一定的有功功率时，功率因数愈低，输电线路的电流就愈大。不仅增大线路上的压降，同时也加大了线路上的功率损耗。由此可见，提高电网的功率因数即无功补偿，对国民经济的发展有着极为重要的意义。2并联电容器进行无功补偿1）补偿原理实际工程中大多数为感性负载，其功率因数都比较低，感性负载并联电容器是提高功率因数的主要方法之一。5感性负载的电流超前于电源电压，而容性负载的电流滞后于电源电压，所以超前电流与滞后电流的可以互补,从电容并联点之前的电源(或电网)吸收的无功功率减少了,也就是电容性负荷的无功功率补偿了电感性负荷

5、的无功功率。当电网容量一定时,使无功功率减少,从而可大大提高功率因数。1）补偿与控制方式常用补偿的方法：一种是集中补偿(补偿电容集中安装于变电所或配电室，便于集中管理)；一种是集中与分散补偿相结合(补偿电容一部分安装于变电所，另一部分安装于感性负载较大的部门或车间。这种方法灵活机动，便于调节，且可降低企业内供、配电线路的损耗。补偿常用控制方式：根据用电设备负载的情况，测算出补偿电容容量，选用合适的无功补偿装置，并利用交流接触器进行分级手动投切电容。这种控制方式显然不能满足自动化工业控制的要求。由分立元件组装的自动控制设备，这种产品元件繁多，设备笨重庞大，线路复杂，可靠性差，出现故障时维

6、修难度大。有的使用单位由于设备无法修复，只好人工手动来进行控制，在科学技术迅速发展，集成电路、微电子技术已经普及的今天，这种状况已远远不能适应现代化生产的要求。以单片机为主控单元的电压无功控制系统得到很大发展，但单片机抗干扰能力较差，在中、高压无功补偿领域的可靠性不易保证。另一方面电压等级越高的变电站其辐射范围也越大，故障的波及面也大，因此系统对它的控制能力、通信能力要求也更高。3PLC无功自动补偿系统设计3．1PLC的引入PLC是以微机技术为基础发展起来的新一代工业控制装置，它的结构形式基本上与微型计算机相同，小型PLC是为取代传统的继电接触式控制系统和其它顺序控制器而设计的，故又与

7、通用微型计算机的硬件有所区别。它是把继电器控制的优点，与计算机的功能齐全、灵活性、通用性相结合，用计算机编程软件逻辑代替继电器接线逻辑的通用性自动控制备。是一种较理想的新型工业控制装置。因此，对大港油田炼油厂无功自动补偿系统进行了改造，在原分立元件组装的补偿设备的基础上，设计了可编程控制器(PLC)无功自动补偿系统。3.2系统的硬件设计5原分立元件组成的无功自动补偿控制器主要由相角检测电路、加法电平转换与延时电路、减法电平转换与延时电路、可逆计