PLC构件的继电保护系统调试分析

【摘 要】在电力系统中加入继电保护系统，可以大大提高电力系统的可靠性和自动化水平，继电保护系统的发展和应用，对电力系统的安全运行有着重要的意义，可以带来明显的经济效益和社会效益。所以，如何使继电保护适应电力系统的发展需求属于电力系统中的一个研究热点。当前，PLC，也就是可编程控制器，由于具有编程容易、调试简单、组态灵活、可靠性高等特点，被广泛应用在各行业的控制领域。本文就PLC构件的继电保护系统调试进行了简单的阐述。

【关键词】PLC 继电保护系统 调试

一、继电保护原理

电力系统在发生故障以后，会出现以下变化。第一，电流增大。短路电流值将远远超过最大电流负荷。第二，电压减小。当系统发生的故障是由于相间的短路或是接地短路造成时，系统各点的电压值就会减小，并且遵循离短路的位置越近电压下降速度越快的原则，最低时会下降到零。第三，相位角被改变。同相电压和电流间的相位角被称为负荷功率因素角，一般情况下负荷功率因素角的取值在20°；发生三相金属性短路时，同相电压与电流的相位角被称为阻抗角，架空线路的阻抗角一般在60°到85°之间；第四，阻抗改变。测量点电压与电流的向量之比即为测量阻抗。在继电保护系统正常运行时，测量阻抗与复合阻抗a相同，而短路时，测量阻抗会增大。故障时的这些变化形成了判定依据，组成了原理各异的继电保护装置。

二、普通继电系统存在的问题

传统继电保护系统的调试在运行方面有着很多的问题，这些问题一直没有得到彻底的解决。主要问题有：需要过长的时间来进行后备保护；有限的故障检测方法使得故障的判定和排除都充满困难；对于系统的动态变化，保护定值无法适应其变化速度。继电保护系统能检测到的有效信息十分有限，以致其调节能力不够理想，各种保护功能没有很好的配合。传统继电保护系统的核心是电磁式继电器，但是不同的生产厂家所生产电磁式继电器的性能和物性参数都不相同，因此给继电保护系统的调试带来了极大的麻烦。同时，传统继电保护系统调试的灵敏性偏低使得自动保护装置的开启不够及时，而其庞大的体积使其很难被移动。而最主要的问题是，国家正在努力让电力设施实现自动化发展，而传统的继电保护系统调试无法做到。

三、继电保护系统调试的应用原理

（一）继电保护系统的任务

继电保护系统的任务主要有3个：最基础的系统任务、主要任务和设置任务。

最基础的系统任务：通过处理数据、调用保护程序、驱动输出等方法确保继电保护系统安全。稳定的运行。功能任务：主要是在发生故障时发出警报并测量等。设置任务：包括修改参数、显示数据等。继电保护系统越高效的完成这些任务，调试也就会越精确，整个系统的执行效率就能得到提高。

（二）调试工作原理

继电保护装置可以正确地区分系统运行的正常与故障状态。在出现故障时，继电系统会自动进行信号的检测并将传递回来的测量信号与正常整定值进行比较，然后依据结果判断保护装置是否已经开启。如果继电保护装置已经开启，那么系统的逻辑部分就会根据测量信号的性质、程度设定保护程序并将工作命令传达给执行系统，然后执行系统开始处理电力故障。

四、PLC构件的好处

（一）可信性

构件的安全保密性是一个不容忽视的问题，它在最大程度上决定了用户的信任度。以下几个因素影响着PLC构件的可信性：安全性、可靠性以及可用性。安全性指的是系统发生故障或失效的频率保证在低范围内，同时故障或失效所造成的损失也能保证在一个可接受的范围内。构建的可靠性指的是构件从使用一直到发生故障时，持续服务可以坚持的时间。构建的可用性指的是当用户使用产品的环境十分特殊时，用户完成任务后对交互过程的满意度。

（二）可重用性

构件的可重用性指的是同一构件在不做任何修改或是稍微修改的情况下就能达到重复使用的目的。构件的重用节省了开发过程，降低了投入成本。构件能否被重用取决于它被使用的频率、开发成本等。使用频率太高的PLC构件由于老化的原因通常不具备可重用性。而投入稍多的PLC构件由于其质量的过硬，即便被高频率地使用过，却依然可以重用。

（三）可移植性

PLC构件的可移植性指的是它从一种计算机环境被移植到另一种计算机环境后依然可以正常工作。这种可移植性使它充分说明了它的质量。PLC构件的可移植性与目标环境的数量、移植工作量以及转移成本有关，转移成本越低，可移植性就越高。

（四）可维护性

PLC构建的可维护性指的是构件进行维护的难易程度。重用的构件由于在被重用之前进行过多次的重用测试，因此得到了不断的改进，极少会出现错误。因而，在重用构件越多的情况下，维护工作就越容易。

五、PLC构件在继电保护系统调试中的优势

PLC构件的继电保护系统调试在多个方面都有着其优越性，具体表现在：解决故障的能力更强；多个个体可以同时操作；具有较好的协调能力；解决方案的高度可靠性；较高的灵活性等。应用微机技术同样可以解决传统继电保护系统调试的问题，只是微机技术在编程时会碰到很多难以克服的问题，且不易操作，因此这种想法的实际操作性不强。而PLC构件的结构非常简单，程序的编写也比较容易，并且安全可靠，因此将PLC构件运用到继电保护系统调试中非常的合适，即便是普通的电气工人也能很快掌握操作之法。PLC构件的抗干扰能力也很强，运用到电力系统中可以让继电保护系统调试更加有效。

六、结束语

总而言之，随着微电子和现代通信技术的飞速发展，电力系统的发展也有了新的趋势。PLC构件在继电保护系统调试中的应用将会越来越广泛，PLC构件本身在管理、控制、灵敏度等方面的优点将会使继电保护系统的调试越加简便。

参考文献：

[1]陈海生，郑萍.组态软件与三菱虚拟PLC通信构件的研究与发现[J].自动化仪表，2012（12）.