Inteligenteko tensoregulagailuetan PLC kontrol teknologiaren aplikazioaren analisia

Indarrenaren kalitatea aztertzean, tensioa faktor garrantzitsuenetako bat da. Tensionaren kalitatea gehienbat tensionaren desbideratzea, aldaketak, forma distorsionatua eta hiru faseen simetria neurtuz ebaluatzen da—tensionaren desbideratzea garrantzitsuena denean. Tensionaren kalitate altua lortzeko, orokorrean tension-regulazioa beharrezkoa da. Une honetan, tension-regulazioa egiteko erabilitako metodo orokorrena eta efektibena transformadore elektrikoetako tanda-aldaketa egitea da.

Artikulu honek PLC eta mikroordenagailu teknologietarako integratzea diseinatzen du eta analizatzen du indarra den zaintza-tension regulatzailea, azkenik tension-regulazio azkarra lortuz eta aldatze-prozesuan geratzen diren momentuko tension-altuerak saihestuz.

1. Zaintza-tension regulatzaile inteligenteko funtzionamendua eta ezaugarri garrantzitsuak

1.1 Funtzio nagusia

Zaintza-tension regulatzaile inteligentea unitate nagusia eta laguntza-unitateak ditu. Unitate nagusian kapasitore primario eta sekundarioak eta regulazio-transformadorea daude, reaktibo-indarren konpentsazioa eta automatikoki tension-regulazioa ahalbidetuz.

Laguntza-unitateek kontrol-unitate inteligente bat eta hiru exekutatze-aldaketa unitateren osatzen dira. Kontrol-unitate inteligenteak komando-kontrolak sortzen ditu eta errazki igotzen ditu, exekutatze-unitateek bihurritzeko, zaintza-linean tension-regulazio erreal-begira egitea ahalbidetuz.

Kontrol-unitate inteligentea, zeregin osoa, zaintza-tension regulatzailearen automatizazio-maila, intelezia eta regulazio-zehaztasuna determinatzen ditu. Honek lineako tensiona zehaztasun handitan monitorizatzen du, komando oso osoak sortzen ditu eta tanda-aldaketa kontrol-modulura bidaltzen ditu, zaintza-lineko tensiona helburu espresuan mantentzeko. Bere funtzio nagusiak hauek dira:

• Zaintza-lineko tensionaren monitorizazio erreal-begira eta kontrola—desbideratzeak zuzentzeko;

• Irteerako kargaren korrontearen monitorizazio erreal-begira eta kontrola;

• Undertension, korronte-handi eta sopegi-altu egoeraen babesa ematea.

1.2 Ezaugarri garrantzitsuak

Zaintza-tension regulatzaile inteligenteak ondoko avantzuak eskaintzen ditu:

• Bi funtzio: bereizmen aktiboaren konpentsazioa eta tension-regulazioa batera ematen ditu. Tension-aldaketan, sarearen bereizmen aktiboa partzialki konpentsatzen du, indarraren faktorea hobetuz, lineako zerrenda saihestuz, sarearen kargatu-egoera hobetuz eta tension-ren kalitatea segurtatuz. Gainera, hiru fasetako tensiona eta korrontea monitorizatzen ditu.

• Estruktura optimizatua eta ekologikoa: diseinuak graduatutako isolamendua erabiltzen du dielektriko indarrari gehitu ahal izateko. Kontrol-unitate eta exekutatze-unitate arteko datu-igotzea tension-isolamendua erabiliz egiten da, oilaski gabeko senialen igotzea ahalbidetzeko. Tension eta korronte-sensor guztiak barnean integrazten dira, kanpoan potentziala edo korronte-transformadoreak beharrez ez izateko—fiabletasuna, estabilitatea eta instalazio erraza hobetuz.

• Tension-regulazio inteligentea: erabiltzaileak definitutako muga-pepenaren arabera automatikoki tanda-posizioak neurtzen ditu eta ez zehatzeko ezarpenak berregula dezake, sarearen funtzio osoa estaltzeko.
  Ez zehaztasunarekin tanda-aldaketa egitea: Regulazio-transformadorea bereizmen aktiboaren kapasitorekin seriean konektatuta, tension-aldaketan pasabide-korronte txikiak mantentzen dira, ekintza-egoeraren eragina txikituz.

• Babes inteligentea: Lineako kargua eta transformadorearen tenperatura betiko monitorizatzen ditu; anormaltasunak detektatzean automatikoki regulazio-egoera amaitzen du eta baldintzak normalizatzean berriro hasitzen da.

• Datu-enregistrazio erreal-begira: kontrol-unitateak zehaztasun handitan enregistrazio egiten du tensiona, korrontea eta tanda-aldaketen zenbakia regulazio-gertaeraren aurretik eta ostean.

• Komunikazio wirelessoa efizientea: leku gordeko datuak zuzenean irakur daitezke, eta regulazio-parametroak (adibidez, denbora-tarteak, tension-muga) urruneko moduan alda daitezke—operazioa sinplifikatuz.

• Kostu-efektibotasuna, fiabletasuna eta segurtasuna handiak dituenez, zaintza-tension regulatzaile inteligentea arrasaldi askotan erabili daiteke herrialdeko saretan, tension-desbideratze-arazoak askoz gutxituz.

2. PLC kontrol teknologia hardware diseinuan zaintza-tension regulatzaile inteligentean

Zaintza-tension regulatzaile inteligentearen funtzio-espetsifikazioen eta teknika-espezifikazioen oinarrian, hardwareko arquitiktura Figure 1.n agertzen da.

2.1 Mikrokontroladore sistema osoaren instalazioa

Mikrokontroladore sistema osoak industria-personal ordenagailua (IPC) hartzen du, All2In2One CPU-karte modeloa 256MB memorierako, bi serieko eta bat paraleloko interfaze dituena. Gainera, PCI2S3-bat datorrela grafiko-akelerazio chipa erabiltzen du, grafiko-kartearen tamaina 1etik 2MBra doala. Sistema fiabletasuna hobetzeko, korronte-konsumo txikitzeko potentsia txikiko pieza erabiltzen dira.

2.2 Sarrera-kanalen konfigurazioa

Sarrera-kanalen instalazioan, sarrera-senialak tension eta korronte-transformadoreetatik sekundario-senial gisa identifikatzen dira. Senial horiek kondizioan jartzen dira ADC bidez bihurtu eta MCU-n sartu aurretik. Senial-kondizio circuituak korronte eta tension-transformadoreak eta hiru mailako operazio-ampolifikadore bat ditu. Korronte eta tension-transformadoreak tension eta korronte altuak txikiago bihurtzen dituzte, zehaztasun handiarekin eta linearritasun ondoa dutenak. Hiru mailako op-amp horrek bihurtu eta zuzendutako senial horiek amplifikatzen ditu.

2.3 PLC kontrol unitaren konfigurazioa

Intelligentzia bateko indarraren tensio-erregulatzaile honentzako Panasonic FP1 serieko PLC bat hautatu da, programazio kapasitate handia ematen duena (5000 urratspean arte), eragiketa komando sinpleak eta funtzionalitate osoa dituena. RS485 motako kable tristea erabiltzen du, 100bpseko transmitizio abiadura lortuz, eta 1200 metroen tartean 32 PLCren sarea sortzeko aukera ematen du. PLC modelo honek monitorizazio gaitasun onak ditu, eskailerako diagramak eta denbora dinamikoaren monitorizazio errealgarria egiteko, horrela tensio erregulazio errazgarria lortuz.

2.4 Irteera kanaluen konfigurazioa

Irteera kanaluetan logika irteera metodoak hartzen dira. Tensio erregulazio estabilizatua lortzeko, itxaropen-tensio txikiena eta pasabideko korrontea erabilita, zero-pasaldi aktibatzea beharrezkoa da, kontaktorik gabeko elektroniko itxiak ezarrita.

3. PLC kontrol teknologiaren aplikazioa intelligentzia bateko indarraren tensio-erregulatzailearen software diseinuan

3.1 Programaren prozesu eragile zehatzak

Indarraren tensio-erregulatzaile inteligente hau indarrarekin hasi ondoren, hasieratze eta auto-egiaztapen prozedurak egin behar dira. Auto-egiaztapen ongi burututa, gailua exekuzio moduan edo konfigurazio moduan dagoen erabakitzen da. Konfigurazio moduan, parametroak teklari baten bidez ezarri ahal dira, ezarpen menua hautatuz, ezarpen espesifikoak aukeratuz eta balioak gorabehera tekla erabiliz aldatuz. Exekuzio moduan, laginketa eta filtro digitala gertatzen dira, ondoren tensio erregulazio metodo orokorreak aukeratuz:

• Erregulazio automatikoa: Programak exekutatzen dira, tensioa ezaritako muga barruan dagoen aztertzen du. Baldin eta bai izan, ez da aldatu behar; bestela, aldatu behar dira tensioa muga horretan jarri ahal izateko.

• Erregulazio eskuz: Panelaren botoietan klik eginez, tensio mailak aldatu ahal dira. Tensio aldaketak amaituta, bistaratze programa transformator sekundarioaren tensio eta korronte balioak erakusten ditu, eguneko erregulatzaileen ekintzak barne, kontinuotasuna bermatzeko.

3.2 Programaren kontrolarentzako algoritmo espesifikoa

Erabiltzailearen eskaerrari heldu nahian, kontrol algoritmoen aplikazio efektiboa garrantzitsu da. Honek diskretu datu multzoetan, denboraren mugatik independente balioak kalkulatzea, matematika eragiketen bidez, diseinu-espezifikoen berdinketa egiten du, logika eragiketen bidez, tap changer ajustamenak egiteko. Korrontea, tensioa eta indar aktiboko neurketa formulak hauek dira:

(Oharra: Testuan ez dira eman korrontea, tensioa eta indar aktiboko neurketa formulak, baina normalean Ohm-en legea, indar faktorearen kalkulua, etab. duten elektrizitate ingeniaritzako kalkulu estandarrak dira.)

Deskribapen hauek intelligentzia bateko indarraren tensio-erregulatzailearen funtzionamendua, hardware konfigurazioa eta optimo tensio erregulazioa mantentzeko software prozesuak xehetasunez azaltzen ditu.

Formulan, i(k) eta u(k) k-ren korronte laginketa-balioa eta tensio laginketa-balioa adierazten dute, hurrenez hurren. Hauen gainean, Q eta cosφ kantitateak deribatu eta kalkula daitezke.

4. Amaitzea

Intelligentzia bateko indarraren tensio-erregulatzailea probatuta, lan hau ageri du gailuak ordu gutxi batean tensioa doinela erregulatzen duela, jaurtigai eta korto-zirkuito arazoak saihesteko, tensio erregulazio estabilitatea lortuz, eta tensio erregulazio arriskutzat jotzen duena. Ikus daiteke PLC kontrol teknologiaren aplikazioak intelligentzia bateko indarraren tensio-erregulatzailetan tensioaren detektatze eta erregulazio automatikoa lortzeko modu efektibo bat dela, tensio erregulazio abiadura aztertzen duena, eta erabili ahal izatea erraza. Gainera, tensio erregulazioan ez da jaurtigairik gertatzen, eta goiko ordenagailuak gailuaren egoera desberdinak errealgarrian monitorizatu ahal ditu, hau erabilgarri izan daiteke itsasontzi eta banaketa estazioen transformazio eta kudeaketan.