【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 北華大學畢業(yè)設計（論文） 3 目 錄 摘 要 ................................................................................................ 1 Abstract ................................................................................................... 2 1 緒論 ..................................................................................................... 1 選題背景和意義 .......................................................................... 1 國內外研究現狀 .......................................................................... 1 本文主要工作 .............................................................................. 2 2 變電站電壓無功綜合控制原理 ........................................................ 3 電壓無功控制的基本原理 ........................................................... 3 變電站電壓無功綜合控制的實現方法 ........................................ 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 改進九區(qū)圖控制策略 ................................................................ 11 3 綜合控制裝置的硬件設計 .............................................................. 14 控制系統(tǒng)主電路設計 ................................................................ 14 控制裝置硬件設計 .................................................................... 15 PLC 概述 .................................................................................... 15 PLC 的組成 ............................................................................................ 16 數據采集 ................................................................................... 17 北華大學畢業(yè)設計（論文） 4 開關量的采集 ....................................................................................... 17 模擬量的采集 ....................................................................................... 17 交流采樣的算法 ................................................................................... 19 控制裝置設計 ............................................................................ 24 變壓器檔位調整控制電路 .................................................................... 24 電容器接線方案 ................................................................................... 25 基于 PLC 控制的外部接線原理圖 ............................................ 26 4 控制裝置軟件設計 .......................................................................... 28 主程序設計 ............................................................................... 28 各子程序功能模塊的實現 ......................................................... 31 結 論 .......................................................................................... 38 參 考 文 獻 ........................................................................................ 39 附錄 A 基于 PLC 控制的外部接線原理圖 .................................... 40 致 謝 .............................................................................................. 41 北華大學畢業(yè)設計（論文） 1 1 緒論 選題背景和意義 在 電力系統(tǒng)中 電壓是衡量電能質量 好壞 一個 及其 重要的指標 ， 電壓 大小 是否 穩(wěn)定不僅關系到電力系統(tǒng)本身 運行 的安全 ， 而且 還影響 到 生活中 千千萬萬的用戶 。 這是由于隨著 日益飛速發(fā)展的 電力電子技術 ，各式各樣 電力電子 控制 裝置在電力系統(tǒng) 網絡 、工業(yè) 生產 、交通 運行以 及 普通 家庭中 被 日益廣泛 的應用 。 在日常的生產生活中， 無人操作監(jiān)控的 變電站的 越來越多 ， 所以要想改善電能質量并且能有效提高社會勞動生產率進行 電壓無功自動控制已經成為不可缺少的手段。 由于關聯(lián)分散控制裝置相對于分散控制其所需的 投資成本 大北華大學畢業(yè)設計（論文） 2 大的多于后者 ， 所以說是我國變電站的 分散控制仍然 是 主要 的 控制方式。為了 使 電 力系統(tǒng) 網 絡 中 電壓和無功調節(jié)控制方法相互協(xié)調 ， 當前 電力系統(tǒng) 變電站 電壓無功 綜合 控制總的發(fā)展 形 勢是： 首要考慮電力運行安全性和 經濟性， 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 發(fā)展。對于變電站電壓、無功綜合自動控制裝置包括硬件裝置 的 設計和軟件設計。在變電站的低壓側的每段母線上都連接有電容器組，所以可以通過投入或者切除每個電容器組來進行電壓無功調節(jié)。 變電站 電壓無功綜合控制 的 實現方法 電力系統(tǒng)利用輸電線路和變壓器傳送電能時，將會有電壓 損耗和 功率 損耗 產生 。 當 在負荷發(fā)生變化時， 電力 系 統(tǒng)的電壓和 無功功率也都 將 會發(fā)生 相應的改變。 控制策略是變電站電壓無功調節(jié)的基本準則 。 為了達到電壓無功控制的要求，先前的電壓無功控制設備大都使用基于九區(qū)圖的控制方案，控制設備按照電網電壓、無功功率、時間、有載調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)等多種因素進行全面判定，按照實時數據判定目前的運行區(qū)域，再按照一定的控制規(guī)則，運用閉環(huán)控制變電站內電容器組的投切和有載調壓變壓器分接頭的調動，為了使運行點進入到正常的工作區(qū)間，需使用最佳的控制順序與較少的動作次數，使電壓質量合格且無功功率大約為 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開關頻繁操作， 那么在設定無功功率限定值時， 當投入切除一組電容器所引起的無功功率變化量應滿足最大值與最小值限定值之差。 以下是九區(qū)圖每個運行 區(qū)域具體的 調控 策略 ： 1 區(qū)：無功功率 滿足要求 ， 但是 電壓 過大 越 過 上限 值 ， 應 先升 變壓器 檔 位 降壓 直 至系統(tǒng) 電壓 在 合格 的范圍之內 ；當把變壓器 分接頭調至最高檔位時，而此時系統(tǒng)電壓沒有被調至合格范圍內，那么需要較少無功功率也就是適當地切除與母線并聯(lián)電容器組。 5 區(qū)：電網 無功功率 已經滿足系統(tǒng)要求 ， 但是電網 電壓 已經 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 ；特殊情況當 變壓器分接頭已被調到最低位置時，而系統(tǒng)電壓值還是在下限區(qū)域，那么需要增加系統(tǒng)無功即投入與母線并聯(lián)電容器組。 9 區(qū)：變電站電壓無功控制的目標區(qū)域，電壓無功控制裝置不動作。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 作 投 電 容 在變電站