【正文】 itching method of adjusting to do a brief introduction, and designs the basic control scheme. First, a brief introduction on the Ninth Region Plot control of voltage and reactive power integrated control strategy design, and at about ninezone diagram control policy shortings. In order to improve its shortings by adding two vibrationproof papers presents an improved cell ninezone diagram control strategy. With the traditional ninezone diagram control strategy pared, the former waiting to run point out the antivibration area, although at the expense of reactive indicators was to ensure that the qualified voltage quality, and avoid the phenomenon of shock action. Voltage and Reactive Power Integrated controller has a strong antijamming capability, easy with industrial systems as a whole, to expand its capabilities S7300PLC as the master unit, according to digital acquisition circuits and analog acquisition circuit acquires the parameters required voltage and reactive power control. In order to improve control reliability, requires hardware control and software control bination, this article developed a corresponding software control flow chart. Key Words： Substations； voltage； reactive power； ninearea control strategy； the programmable controller 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 目 錄 摘 要 ................................................................................................ 1 Abstract ................................................................................................... 2 1 緒論 ..................................................................................................... 1 選題背景和意義 .......................................................................... 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .......................................................................... 1 本文主要工作 .............................................................................. 2 2 變電站電壓無(wú)功綜合控制原理 ........................................................ 3 電壓無(wú)功控制的基本原理 ........................................................... 3 變電站電壓無(wú)功綜合控制的實(shí)現(xiàn)方法 ........................................ 3 九區(qū)圖控制策略 .......................................................................... 3 九區(qū)圖基本原理 ..................................................................................... 5 ......................................................................... 7 九區(qū)圖控制策略其他缺陷 .................................................................... 10 改進(jìn)九區(qū)圖控制策略 ................................................................ 11 3 綜合控制裝置的硬件設(shè)計(jì) .............................................................. 14 控制系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) ................................................................ 14 控制裝置硬件設(shè)計(jì) .................................................................... 15 PLC 概述 .................................................................................... 15 PLC 的組成 ............................................................................................ 16 數(shù)據(jù)采集 ................................................................................... 17 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 開關(guān)量的采集 ....................................................................................... 17 模擬量的采集 ....................................................................................... 17 交流采樣的算法 ................................................................................... 19 控制裝置設(shè)計(jì) ............................................................................ 24 變壓器檔位調(diào)整控制電路 .................................................................... 24 電容器接線方案 ................................................................................... 25 基于 PLC 控制的外部接線原理圖 ............................................ 26 4 控制裝置軟件設(shè)計(jì) .......................................................................... 28 主程序設(shè)計(jì) ............................................................................... 28 各子程序功能模塊的實(shí)現(xiàn) ......................................................... 31 結(jié) 論 .......................................................................................... 38 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................................................ 39 附錄 A 基于 PLC 控制的外部接線原理圖 .................................... 40 致 謝 .............................................................................................. 41 北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 選題背景和意義 在 電力系統(tǒng)中 電壓是衡量電能質(zhì)量 好壞 一個(gè) 及其 重要的指標(biāo) ， 電壓 大小 是否 穩(wěn)定不僅關(guān)系到電力系統(tǒng)本身 運(yùn)行 的安全 ， 而且 還影響 到 生活中 千千萬(wàn)萬(wàn)的用戶 。 這是由于隨著 日益飛速發(fā)展的 電力電子技術(shù) ，各式各樣 電力電子 控制 裝置在電力系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò) 、工業(yè) 生產(chǎn) 、交通 運(yùn)行以 及 普通 家庭中 被 日益廣泛 的應(yīng)用 。 在日常的生產(chǎn)生活中， 無(wú)人操作監(jiān)控的 變電站的 越來(lái)越多 ， 所以要想改善電能質(zhì)量并且能有效提高社會(huì)勞動(dòng)生產(chǎn)率進(jìn)行 電壓無(wú)功自動(dòng)控制已經(jīng)成為不可缺少的手段。 由于關(guān)聯(lián)分散控制裝置相對(duì)于分散控制其所需的 投資成本 大北華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 大的多于后者 ， 所以說(shuō)是我國(guó)變電站的 分散控制仍然 是 主要 的 控制方式。為了 使 電 力系統(tǒng) 網(wǎng) 絡(luò) 中 電壓和無(wú)功調(diào)節(jié)控制方法相互協(xié)調(diào) ， 當(dāng)前 電力系統(tǒng) 變電站 電壓無(wú)功 綜合 控制總的發(fā)展 形 勢(shì)是： 首要考慮電力運(yùn)行安全性和 經(jīng)濟(jì)性， 再次我們要 向分層集中綜合優(yōu)化控制模式方式 的 方向 前進(jìn) 發(fā)展。對(duì)于變電站電壓、無(wú)功綜合自動(dòng)控制裝置包括硬件裝置 的 設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。在變電站的低壓側(cè)的每段母線上都連接有電容器組，所以可以通過(guò)投入或者切除每個(gè)電容器組來(lái)進(jìn)行電壓無(wú)功調(diào)節(jié)。 變電站 電壓無(wú)功綜合控制 的 實(shí)現(xiàn)方法 電力系統(tǒng)利用輸電線路和變壓器傳送電能時(shí)，將會(huì)有電壓 損耗和 功率 損耗 產(chǎn)生 。 當(dāng) 在負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)， 電力 系 統(tǒng)的電壓和 無(wú)功功率也都 將 會(huì)發(fā)生 相應(yīng)的改變。 控制策略是變電站電壓無(wú)功調(diào)節(jié)的基本準(zhǔn)則 。 為了達(dá)到電壓無(wú)功控制的要求，先前的電壓無(wú)功控制設(shè)備大都使用基于九區(qū)圖的控制方案，控制設(shè)備按照電網(wǎng)電壓、無(wú)功功率、時(shí)間、有載調(diào)壓變壓器的分接頭檔位與并聯(lián)電容器組投入切除狀態(tài)等多種因素進(jìn)行全面判定，按照實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判定目前的運(yùn)行區(qū)域，再按照一定的控制規(guī)則，運(yùn)用閉環(huán)控制變電站內(nèi)電容器組的投切和有載調(diào)壓變壓器分接頭的調(diào)動(dòng)，為了使運(yùn)行點(diǎn)進(jìn)入到正常的工作區(qū)間，需使用最佳的控制順序與較少的動(dòng)作次數(shù)，使電壓質(zhì)量合格且無(wú)功功率大約為 0（ ?cos 盡量接近于 1） 圖 是九區(qū)圖示意。 為 了避免在投切電容時(shí)開關(guān)頻繁操作， 那么在設(shè)定無(wú)功功率限定值時(shí)， 當(dāng)投入切除一組電容器所引起的無(wú)功功率變化量應(yīng)滿足最大值與最小值限定值之差。 以下是九區(qū)圖每個(gè)運(yùn)行 區(qū)域具體的 調(diào)控 策略 ： 1 區(qū)：無(wú)功功率 滿足要求 ， 但是 電壓 過(guò)大 越 過(guò) 上限 值 ， 應(yīng) 先升 變壓器 檔 位 降壓 直 至系統(tǒng) 電壓 在 合格 的范圍之內(nèi) ；當(dāng)把變壓器 分接頭調(diào)至最高檔位時(shí)，而此時(shí)系統(tǒng)電壓沒有被調(diào)至合格范圍內(nèi)，那么需要較少無(wú)功功率也就是適當(dāng)?shù)厍谐c母線并聯(lián)電容器組。 5 區(qū)：電網(wǎng) 無(wú)功功率 已經(jīng)滿足系統(tǒng)要求 ， 但是電網(wǎng) 電壓 已經(jīng) 越下限， 我們需要 降 變壓器 檔 位 升壓至電壓 在 合格 的范圍之內(nèi) ；特殊情況當(dāng) 變壓器分接頭已被調(diào)到最低位置時(shí)，而系統(tǒng)電壓值還是在下限區(qū)域，那么需要增加系統(tǒng)無(wú)功即投入與母線并聯(lián)電容器組。 9 區(qū)：變電站電壓無(wú)功控制的目標(biāo)區(qū)域，電壓無(wú)功控制裝置不動(dòng)作。圖 給出了九 區(qū)圖各區(qū)域 控制策略示意 。 升 檔 降 壓 切 電 容 不 動(dòng) 作 投 電 容 在變電站