PLC在变电站自动化系统中的应用

摘要：近年来，电力系统的容量在不断扩大和发展。因此，对电力系统的可靠性和电力设备的监控、管理都提出了越来越高的要求，然而传统的手工继电操作控制方式已不能满足这些要求。本文就变电站控制系统中如何应用先进的PLC和计算机控制技术取代传统手工继电操作控制方式进行了研究，以期提高系统运行的可靠性，实现四遥功能。

关键词：PLC;变电站；计算机控制；四遥

1 引言

传统的变电站大多数采用常规的设备，,安全性、可靠性均不高,尤其是二次设备,多属于电磁式,只具有当地控制功能,运行方式为有人值班方式,维护工作量大。变电站自动化系统，经过几代的发展，已经进入了分散式控制系统时代，遥测、遥信、遥控命令执行和继电气保护功能等均由现场单元独立完成，并将这些信息通过通讯系统送至后台计算机系统。变电站自动化系统的综合功能均由后台计算机承担，可以提高电网的安全，经济运行水平，及时掌握电网及变电站的运行情况，提高变电站的可靠性，为推广变电站无人值守提供了手段[1]。

本文采用STEMENS公司的S7 -300系列的PLC对变电站系统进行改造。工控机的监控任务通过WINCC组态软件设计的各种界面实现。

2 改造后变电站的二次系统网络结构

本项目下位机采用德国西门子公司的S7-300系列PLC，运用与之相配的STEP7编程软件，通过LAD编程语言编制下位机控制程序，从而使变电站系统可按要求自动完成。为实现这些控制而编制了相应的功能块，如FC1，FC2等。OB1是循环扫描的组织块，OB1中调用这些功能块，通过这些功能块的玄幻扫描，可以实现相应设备的动作。

工控机作为上位机操作站，采用西门子公司的WINCC工控组态软件，设计了具有WINDOWS风格的动态操作画面，利用WINCC提供的对象，属性，脚本程序，编制操作界面，实现监控、数据归档和报表打印等功能，显示变电站操作所需的各个重要生产参数，提供人机接口，访问服务期数据，随时监控生产运行。

PROFIBUS-DP网络主要完成三个智能仪表与PLC以及上位机与PLC设备之间的通信,由于智能仪表支持的是MODBUS/485协议,与PROFIBUSDP网络不兼容,故通过一个总线PB-B-MODBUS将其连接到PROFIBUS-DP 网络,实现从站与主站进行数据交换。基于PROFIBUS-DP的系统网络结构方案如图1所示。