İntellektual elektrik voltaj regulyatorlarında PLC kontrol texnologiyasının tətbiqinə təhlil

Gücün keyfiyyətini qiymətləndirərkən, voltaj kritik təsir edən faktorlardan biridir. Voltajın keyfiyyəti adətən voltajın sapması, titrəməsi, formunun dəyişməsi və üç fazalı simmetriyası kimi ölçülür—voltajın sapması ən vacib göstəricidir. Yüksək voltaj keyfiyyətinin təmin edilməsi üçün voltajın nizamlanması lazımdır. İndi, voltajın nizamlanması üçün ən çox istifadə olunan və effektiv üsul enerji transformatorlarının tap deyishdiricisinin ayarlanmasıdır.

Bu məqalə əsasən PLC və mikrokomputer texnologiyalarını birləşdirərək intellektual güc voltaj nizamlayıcısının dizaynını və analizini aparır, nəticədə sürətli voltaj nizamlamasını təmin etməklə, nizamlama prosesində müvəqqəti voltaj yüksələnlərindən qorumaq hədəfində.

1. İntellektual Güc Voltaj Nizamlayıcısının İş Prinsipi və Əsas Xüsusiyyətləri

1.1 Əsas İş Prinsipi

İntellektual güc voltaj nizamlayıcısı əsas və köməkçi bloklardan ibarətdir. Əsas blok reaktiv güc təminatı və avtomatik voltaj nizamlamasını mümkün edən başlıca və ikinci kondensatorlarla, nizamlama transformatoru ilə təchiz edilmişdir.

Köməkçi bloklar bir intellektual idarəetmə vahidi və üç icra nizamlama vahidi əhatə edir. İntellektual idarəetmə vahidi idarəetmə əmrini yaratır və göndərir, bu əmr radyo sinyali vasitəsilə icra vahidləri tərəfindən qəbul edilir və dağıtım xəttində real vaxt rejimində voltaj nizamlamasını təmin edir.

İntellektual idarəetmə vahidi, cihazın avtomatlaşdırma səviyyəsini, intellektual şəklini və nizamlama dəqiqliyini müəyyən edən əsas komponentdir. Bu vahid, pətimənin voltajını dəqiq izləyir, uyğun əmləri yaratır və onları tap deyishdiricinin idarəetmə moduluna göndərərək pətimənin voltajını hədəf olunan qiymətə saxlayır. Onun əsas funksiyaları aşağıdakılardır:

• Pətimənin voltajının real vaxt rejimində izlənməsi və idarə edilməsi—hər hansı sapmalara tez-tez düzəldilir;

• Çıxış yük akımının real vaxt rejimində izlənməsi və idarə edilməsi;

• Alçalma voltaj, artıq akım və istixana şəraitinə qarşı koruyucu funksiyalar təmin edir.

1.2 Əsas Xüsusiyyətlər

İntellektual güc voltaj nizamlayıcısı aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:

• İki funksiya: Həm reaktiv gücü təmin edir, həm də voltajı nizamlayar. Voltaj nizamlama zamanı, həmçinin şəbəkənin reaktiv gücünü qismən təmin edir, gücü artırır, xəttin zədələnməsindən qaçır, şəbəkənin yüklənə bilən kapasitesini artırır və voltajın keyfiyyətini təmin edir. Bununla birlikdə, üç fazalı voltaj və akımı izləyə bilər.

• Optimallaşdırılmış və ekoloji struktur: Dizayn, dielektrik sərhədini artırmaq üçün qruplaşdırılmış illitəlmələrdən istifadə edir. İdarəetmə və icra vahidləri arasındakı məlumat nəqlində voltaj izolyasiyasından istifadə edilir, bu da yağsız sinyal nəqlini təmin edir. Bütün voltaj və akım sensorları içərisinə inteqrasiya olunmuşdur, bu da xarici potensial və ya akım transformatorlarına ehtiyac olmayacaq şəkildə, təhlükəsizliyi, stabiilliyi və quraşdırmanı asandır.

• İntellektual voltaj nizamlaması: İstifadəçi tərəfindən müəyyən edilən məhdudlara əsasən avtomatik olaraq tap pozisyonlarını ölçür və yanlış ayarları öz-özündə düzəldir ki, şəbəkənin istiqrarlı işləməsi təmin olsun.
  Tap deyishdiricisinin qarama-qarışına gəlməsi: Reaktiv qompansasiya kondensatorları ilə nizamlama transformatorunu seriyada bağlamaqla, voltaj nizamlama zamanı qısa mövqe akımları aşağı qalır, bu da operasiyanın təsirini minimuma endirir.

• İntellektual koruma: Xətt yükünü və transformatorun temperaturunu davamlı izləyir; anormaliya aşkarlandığında avtomatik olaraq nizamlama rejimindən çıxır və şərtlər normallaşdıqda yenidən işə salınır.

• Real vaxt rejimində verilər qeydlənməsi: İdarəetmə vahidi, hər bir nizamlama hadisəsindən əvvəl və sonra voltaj, akım və tap dəyişikliklərinin sayını dəqiq qeyd edir.

• Effektiv radyo sinyali nəql: Sahədən verilərlər doğrudan oxuna bilər və nizamlama parametrləri (məsələn, zaman intervalı, voltaj məhdudiyyətləri) uzaqdan dəyişdirilə bilər—işləməni asandır.

• Yüksək maliyyə faydası, təhlükəsizlik və islanma səviyyəsinə görə, intellektual güc voltaj nizamlayıcıları, təbii şəbəkələrdə geniş yayılmasına uyğundur, bu da voltajın sapmasının problemini nəzərə alır.

2. PLC İdarəetmə Texnologiyasının İntellektual Güc Voltaj Nizamlayıcısının Aparat Dizaynında Tətbiqi

İntellektual güc voltaj nizamlayıcısının funksional tələbləri və texniki spesifikasiyalara əsasən, onun aparat arxitekturası Şəkil 1-də göstərilmiştir.

2.1 Mikrocontrollerin Əsas Sisteminin Qurulması

Mikrocontrollerin əsas sistemi əsasən endirənən şəxsi kompüter (IPC) istifadə edir, 256MB yaddaşa malik olan All2In2One CPU kart modelindən istifadə edir, iki seri və bir paralel interfeyslə təchiz edilib. Bununla birlikdə, PCI2S3 uyumlu grafik accelaration çipindən istifadə edir, grafik kartın ölçüsü 1-2MB arasıdır. Sistem təhlükəsizliyini artırmaq üçün, az enerji istifadə edən komponentlər istifadə edilir ki, akım tələbini azaltmaq olasın.

2.2 Giriş Kanallarının Konfiqurasiyası

Giriş kanallarının qurulması zamanı, giriş sinyalları voltaj və akım transformatorlarından gələn ikinci sinyallar kimi tanınır. Bu sinyallar ADC vasitəsilə dəyişdirilməzdən əvvəl təzyiqə məruz qoyulur. Sinyal təzyiq circuiti əsasən akım və voltaj transformatorları və üç mərhələli operasiya amplyifikatorundan ibarətdir. Akım və voltaj transformatorları, yüksək voltaj və akımları dəqiqliklə və yaxşı xəttiyyətlə kiçik sinyallara çevirməkdə effektivdir. Üç mərhələli op-amp bu çevrilmiş və diodlaşdırılmış sinyalları genişləndirir.

2.3 PLC idarəetmə modulunun konfiqurasiyası

Bu zəkaçəli elektrik voltaj nizamlayıcısı üçün Panasonic seriyası FP1 PLC seçilmişdir, 5000 addımlık proqram kapasitesi, sadə işləmə əmrleri və məhdud funksional təmin edir. Bu da RS485 spiral lənt kablolarını istifadə edir, 100bps nisbətində çatışdırma və 1200 metr aralığında 32 PLC şəbəkələşdirilməsinə imkan verir. Bu PLC modeli, merdiven şəkillərinin və dinamik zamanlaşdırmanın real vaxtla izlənməsi imkanı ilə mütləq nisbətdə yaxşı izləmə qabiliyyətləri ilə xarakterizə olunur, bu da voltajın səmərəli nizamlanmasını təmin edir.

2.4 Çıxış kanallarının konfiqurasiyası

Çıxış kanalları loqiki çıxış üsullarını istifadə edir. Minimal keçid voltajı və keçid cərəyanı vasitəsilə daimi voltaj nizamlaması elde etmək üçün sıfır keçidi aktivləşdirmə və kontaktsız elektronik anahtarlara malik olması tələb olunur.

3. PLC idarəetmə texnologiyasının zəkaçəli elektrik voltaj nizamlayıcısının proqram tərtibatında tətbiqi

3.1 Proqramın konkret iş prosesi

Zəkaçəli elektrik voltaj nizamlayıcısını açıq və fəaliyyətə saldıqdan sonra, inisiyalizasiya və öz-özi yoxlama emrini icra etmək lazımdır. Müvəffəqiyyətlü öz-öz yoxlamadan sonra, cihazın iş rejimində və ya konfiqurasiya rejimində olub olmadığını müəyyən etməlidir. Konfiqurasiya rejimində, klaviaturada parametrləri quraşdırma menyusuna girdikdə, xüsusi qurulumları seçərək və qiymətləri yuxarı/aşağı düymələrlə dəyişə bilərsiniz. İş rejimində, nümunələmə və rəqəmsal filtrləmə həyata keçirilir, daha sonra uyğun voltaj nizamlama üsulları seçilir:

• Avtomatik Nizamlama: Məlumatların voltajın müəyyən aralığa düşdüyü yoxlanılır. Belədirsə, heç bir düzəliş lazımsızdır; əks halda, voltajı limitlərə geri qaytaracaq düzəlişlər edilir.

• Qeyri-avtomatik Nizamlama: Panel düymələri vasitəsilə əl ilə voltaj səviyyələri dəyişdirilir. Voltaj dəyişikliklərini tamamladıqdan sonra, ekranda transformatordan ikinci voltaj və cərəyan deyərləri, həmçinin günlük nizamlayıcı fəaliyyətləri göstərilir, davamlı işləmənin təmin edilməsidir.

3.2 Proqram idarəetməsi üçün konkret alqoritm

İstifadəçilərin voltaj sapması tələblərinə cavab vermək üçün, effektiv idarəetmə alqoritmlərinin tətbiqi vacibdir. Bu, diskret veri setlərindən vaxt nümunələməsindən asılı olmayan dəyərlərin hesablanması, onların layihə spesifikasyonları ilə müqayisəsi və tapqı dəyişiklikləri üçün məntiqi əməliyyatlar yerinə yetirilir. Cərəyan, voltaj və aktif gücü ölçmək üçün hesablanan düsturlar aşağıdakı kimi olur:

(Qeyd: Cərəyan, voltaj və aktif güc ölçməsi üçün konkret düsturlar mətninizdə təqdim edilməmişdir, amma adətən Ohm qanunu, güc faktoru hesablamaları kimi standart elektrik mühəndisliyi hesablamalarından istifadə edilir.)

Bu təsvirlər, zəkaçəli elektrik voltaj nizamlayıcısının necə işlədiyini, onun aparati konfiqurasiyasını və optimal voltaj nizamlamasını saxlamaqda iştirak edən proqram tərtibat proseslərini detallı şəkildə izah edir.

Düsturlarda, i(k) və u(k) uyğun olaraq k-ci cərəyan nümunə dəyəri və voltaj nümunə dəyərini təsvir edir. Buna əsasən, Q və cosφ kimi digər miqdarlar dərivativ olaraq və hesablanır.

4. Nəticə

Zəkaçəli elektrik voltaj nizamlayıcısını testləməklə, bu məqalə cihazın qısa müddətdə voltajı effektiv şəkildə nizamlayabilecəyini, surj və qısa bağlanma kimi problemlərdən qoruyabilecəyini, voltaj nizamlamasının stabiilliyini təmin edəcəyini və nisbətən ideal voltaj nizamlaması effekti əldə edəcəyini aşkar edir. Gördüyümüz kimi, zəkaçəli elektrik voltaj nizamlayıcısında PLC idarəetmə texnologiyasının tətbiqi, voltajın avtomatik yoxlanılması və nizamlanmasını effektiv şəkildə təmin edə bilər, voltaj nizamlama sürətini artıra bilər və faktiki işləmə nisbətən sadədir. Həmçinin, voltaj nizamlaması zamanı heç bir surj yaranmur və üst kompüter cihazın müxtəlif işləmə vəziyyətlərini real vaxtla izləyə bilər, bu da substation və dağıtım stationlarının inkişafı və idarə edilməsində böyük rol oynayır.