Analisi tal-Aplikazzjoni tal-Teknoloġija ta' Kuntroll PLC fl-Regolaturi Awtomatiku tal-Voltiġġ tal-Energija Elektrika

F’indaklu l-ħal mill-ġid tal-kwalità tas-silġ, il-volttagġ huwa fattur kritiku. Il-kwalità tas-silġ tipikament se tivvadella bl-misjur ta’ devjazzjoni tal-volttagġ, fluktuwazzjonijiet, distorsjoni tal-forma, u simmetrija tat-tliet fazijiet—meta l-devjazzjoni tal-volttagġ hi l-indikaturi estremew importanti. Biex is-silġ jkun ambaj, sasolu solitament huwa meħtieġ. L-aħħar metodu amministrat u efettiv għal regolazzjoni tal-volttagġ involvix il-modifikazzjoni tal-tap changer tas-silġ trasformatur.

Din id-dokument prezentaw ruħha bħala integrattiv ta’ teknoloġiji PLC u mikrokompjuter biex jiżviluppaw u jiġu analizzati regolaturi ħżiena tas-silġ, bilgħal li jinfuqu regolazzjoni żvela tas-silġ waqt ma jitmolin fittim transjentali tas-silġ wara l-modifikazzjoni.

1. Prinċipju funzjonali u Karatteristiċi Importanti tal-Regolatur Intelligenza tas-Silġ

1.1 Prinċipju Funzjonali Sew

Il-regolatur intelligenza tas-silġ ikkostituw minn unità prinċipali u ausiliarji. L-unità prinċipali inkludivx kondensaturi primarji u sekondarji mal-trasformatur regolatur, li jistgħux jagħmlu kompensazzjoni tal-potenza reattiva u regolazzjoni awtomatika tas-silġ.

L-unità ausiliarji inkludivx wieħed unità kontrol intelligenza u tliet unitajiet esegwiment. L-unità kontrol intelligenza jikkrejaw u jimxi ordirni kontrol, li jiġu ricevuti wireless mill-unitajiet esegwiment biex jiġi possibbli regolazzjoni tas-silġ fil-lanċ realta'.

Bilgħal li huwa l-komponent fondamentali, l-unità kontrol intelligenza jdeterminax l-livell ta’ awtomatika, intelligenza, u l-accuratezza tar-regolazzjoni. Jmonitorax żvela it-tas-silġ tas-silġ, jikkrejaw ordirni sew, u jiġu imxiem il-modul kontrol tal-tap changer sabiex jissostien it-tas-silġ tas-silġ fis-setpoint miftuh. L-funzjonali prinċipali inkludivx:

• Monitoring u kontrol żvela it-tas-silġ tas-silġ—korezzjoni sew ta’ qualsiasi devjazzjoni;

• Monitoring u kontrol żvela it-tas-silġ tal-last;

• Provdi funzjonali protezzjoni kontros silġ qalil, last kbir, u skuna.

1.2 Karatteristiċi Importanti

Il-regolatur intelligenza tas-silġ joffru l-benefiċċi sew:

• Funzjonalita' doppja: Huwa jipprovdi kompensazzjoni tal-potenza reattiva u regolazzjoni tas-silġ simultanament. Wara l-modifikazzjoni tas-silġ, huwa wkoll jipprovdi partiela kompensazzjoni tal-potenza reattiva tal-grid, jilabbiswa l-fattur tal-potenza, jpreveni danni fil-lanċ, jabbiswa l-capacita' tal-last tal-grid, u jassigura l-kwalità tas-silġ. Aqbel kollox, huwa jistax jmonitora it-tas-silġ u l-last tat-tliet fazijiet.

• Struttura ottimizzata u eko-friendli: Id-disinn jempjieg isolazzjoni graddata biex jizdied il-forza dielettrika. It-transfer tad-data bejn l-unità kontrol u l-esegwiment jempjieg isolazzjoni tas-silġ, jippermetti l-transfer tas-senjali mingħajr l-ogħla. Kull sensor tas-silġ u l-last huma inkollopiti internament, eliminandu l-beħżaġa għal trasformaturi potenziali jew tas-silġ ekstern—jabbiswa r-affidabilita', stabilita', u l-eżibilita' tal-installazzjoni.

• Regolazzjoni tas-silġ intelligenza: Jmeżura awtomatikament posizzjonijiet tal-tap skont l-limiti definita mill-utent u jikorrigi l-impostazzjonijiet mhux korretti biex jassenżuri l-operazzjoni stabili tal-grid.
  Operazzjoni tal-tap changer bla manutenzjoni: B’l-inkebl tal-trasformatur regolatur fis-silġ mal-kompensaturi kapacitativi, il-last skurti fiż-zmien tas-silġ jirrimanu bass, jminimu l-impatt operattiv.

• Protezzjoni intelligenza: Jmonitora kontinwament l-last tal-lanċ u l-temperatura tal-trasformatur; jieħel automatikament lura l-modu regolazzjoni meta jifftu anomali u jirkupra l-operazzjoni meta s-silġ jiġu normalizzati.

• Logging tad-data fit-tas-silġ: L-unità kontrol jireġistra sew it-tas-silġ, l-last, u n-numru ta’ modifiki tal-tap qabel u wara kull event regolazzjoni.

• Komunikazzjoni wireless efficient: Id-data fis-silġ jiġu lesta dirett, u l-parametri regolazzjoni (pereżempju, intervalli ta' ħin, limiti tas-silġ) jiġu modifikati mirremot—jissemplifikaw l-operazzjoni.

• Għal l-effiċjenza kosti-alti, affidabilita', u sicurezza, il-regolatur intelligenza tas-silġ huwa adeguat għal distribuzzjoni widef fil-grids tal-silġ rurali, jirridu significativament l-problemi ta’ devjazzjoni tas-silġ.

2. Applikazzjoni tal-Teknoloġija Kontroll PLC fid-Dissinn tal-Hardware tal-Regolatur Intelligenza tas-Silġ

Bilgħal l-reqwisiti funzjonali u l-speċifikazzjonijiet teknika tal-regolatur intelligenza tas-silġ, l-arkitettura hardware hija illustrata fis-Silġ 1.

2.1 Setup tas-Sistema Bażiku tal-Mikrokontrollur

Is-sistema bażiku tal-mikrokontrollur primarji jempjieg kompjuter personal industri (IPC), utillizzandu karța CPU nominata All2In2One b’memoria ta’ 256MB, b’interfacċi serjali sew u paralelli wieħed. Aqbel kollox, jempjieg chip aċċelerazzjoni grafika compatibli PCI2S3, b’saġa tal-karta grafika bejn 1 u 2MB. Biex jażgħar ir-reliabilita' tas-sistema, komponenti b’potenza bassa huma impjegati biex jnaqqsu l-konsum tas-silġ.

2.2 Konfigurazzjoni tal-Kanali tal-Inpu

Fil-setup tal-kanali tal-inpu, is-senjali tal-inpu huma identifikati bħala senjali sekondarji minn trasformaturi tas-silġ u l-last. Dawn is-senjali jiġu kondizjonati qabel li jiġu konvertiti permezz ADC għal inpu fil-MCU. Ikkitkarattirizzatur tas-senjali huwa primarji milli jinkludi trasformaturi tas-silġ u l-last mal-amplifikatur tri-stage. Itrasformaturi tas-silġ u l-last iffeċtivament jiekunu l-silġ u l-last kbir fil-żgħar b’precizzjoni u linearità sew. L-amplifikatur tri-stage jammampjika dawn is-senjali konvertiti u rettifikati.

2.3 Konfigurazzjoni tal-Unità ta' Kontroll PLC

Għal din l-regolatur tal-tensjoni tal-kurrent elektrik intelligenti, ġie selezzjonat PLC serġa FP1 ta' Panasonic, li joffri kapajta ta' 5000 passi ta' programmi, ordu ta' komandi ta' operazzjoni sempliċi, u funzionalità komprendenti. Huwa wkoll jempjega kavli RS485 twisted pair, li jirrealizzaw rat tax-xjenza ta' 100bps u jippermettu tifdil ta' suġġettivament 32 PLCs f'distanza ta' 1200 metri. Din il-model tal-PLC għandha kapabbiltajiet monitoraġġ ewlenin, kapabili ta' monitoraġġ real-time ta' diagrammi ta' skala u timing dinamiku biex jiżgura regolazzjoni tintegra tas-silġ.

2.4 Konfigurazzjoni tal-Kanali ta' Owtput

Il-kanali ta' owtput jagħmlu użu minn metodi logiċi ta' owtput. Biex tiġi raggiunta regolazzjoni tintegra tas-silġ permezz ta' konverżjoni minima tas-silġ u kurrenti ta' crossover, huwa meħtieġ li tikkun disponibbli l-avviż ta' zero-crossing, flimkien mal-settjar ta' switċi elektroniki mingħajr kontatt.

3. Aplikazzjoni tal-Teknoloġija ta' Kontroll PLC fil-Progettazzjoni tal-Software tal-Regolatur Intelligenti tal-Tensjoni tal-Kurrent Elektrik

3.1 Proċess Speċifiċi ta' Operazzjoni tal-Programm

Wara l-avviż u l-inizjazzjoni tal-regolatur intelligenti tal-tensjoni tal-kurrent elektrik, irridu jiġu miftuh proceduri ta' inizjazzjoni u self-check. Wara is-suċċess tal-self-check, jiddetermina jekk id-dispożitiv huwa f'modalità ta' operazzjoni jew modalità ta' konfigurazzjoni. Fl-modalità ta' konfigurazzjoni, il-parametri jistgħu jiġu settjati permezz ta' tastiera permezz tal-aċċess għal menu ta' setup, tal-għażla ta' settjar speċifiċi, u tal-modifikazzjoni ta' valuri permezz ta' tasti ta' fuq/lanġas. Fl-modalità ta' operazzjoni, is-sampjaring u t-filtrazzjoni digita huma preċeduti mill-għażla ta' metodi ta' regolazzjoni tintegra tas-silġ:

• Regolazzjoni Awtomatika: Jieksegwew programi korrispondenti biex jdiġu ddeduċiti jekk it-tensjoni hija fi s-silġ spesifikat. Jekk hekk, ma jkunu mhux necessari modifikazzjonijiet; inkella, jiġu effettwat modifikazzjonijiet biex it-tensjoni tieħu lura fis-silġ permess.

• Regolazzjoni Manwali: L-operazzjonijiet manwali permezz ta' buttuni tal-panel jmodifikaw livelli tal-tensjoni. Wara tkomplutazzjoni tal-modifikazzjonijiet tal-tensjoni, programi ta' display juri valuri tas-silġ sekondarju tal-transformatur u kurrent, kif ukoll xogħol ta' regolazzjoni ta' l-għarbi, biex jiżgura l-operazzjoni kontinwa.

3.2 Algoritmu Speċifiċi għal Kontroll tal-Programm

Biex ikkelma l-ħtieġijiet tal-utent dwar il-devjazzjoni tal-tensjoni, huwa essenzjali l-applikazzjoni effettiva ta' algoritmi ta' kontrol. Dan involvi l-iktarjana ta' valuri indipendenti minn punti ta' sampjaring discreti permezz ta' operazzjonijiet matematika, l-ipparaguna tagħhom mal-speċifikazzjonijiet ta' dissenju, u l-iktarjana ta' operazzjonijiet logiċi għal modifikazzjonijiet ta' tap changer. Il-formoli ta' kalkulazzjoni għal kurrent, tensjoni, u potenza attiva huma kif segwi:

(Nota: Il-formoli speċifiċi għal kurrent, tensjoni, u potenza attiva ma ġewx pruvdati ftit twal, imma solitament involvu kalkulazzjonijiet standard tal-inġenerija elettrika kif il-liġi ta' Ohm, kalkulazzjonijiet ta' fattur tal-potenza, etc.)

Dawn id-deskrizzjonijiet jagħmlu spjegazzjoni dettaljata kif l-regolatur intelligenti tal-tensjoni tal-kurrent elektrik jopra, il-konfigurazzjoni tan-nies, u l-proċessi ta' software involuti fl-iktarjana tal-regolazzjoni tintegra tas-silġ.

Fl-formoli, i(k) u u(k) jirrapreżentaw il-valur ta' sampjaring ta' kurrent u tensjoni rispettivament. Mill-ġejn, oħrajn quantitajiet kif Q u cosφ jistgħu jiġu derivati u ikalkulati.

4. Konkluzzjoni

Tramite l-esperimentazzjoni tal-regolatur intelligenti tal-tensjoni tal-kurrent elektrik, din id-dokumentazzjoni tista' taf daqshekk li l-apparat tiegħu jistgħu jmodifikaw it-tensjoni f'temp qisiegħ, waqqfiet problemi kif is-surġi u short circuits, jiżguru l-stabilità tal-regolazzjoni tas-silġ, u jagħmlu effett relattivament ideali tal-regolazzjoni tas-silġ. Tista' tara li l-applikazzjoni tal-teknoloġija ta' kontrol PLC fil-regolatur intelligenti tal-tensjoni tal-kurrent elektrik tista' timplimenta efettivament l-idetazzjoni awtomatika u regolazzjoni tas-silġ, taccelera l-veloċità tal-regolazzjoni tas-silġ, u l-operazzjoni reale hija relativament sempliċi. Kull emgħel, ma jkunx surġi wara l-modifikazzjoni tas-silġ, u l-kompjuter superjor tista' timonitora diversi status ta' xogħol tal-apparat real-time, li jagħmel ruħ kbira fil-trasformazzjoni u management ta' substations u distribution stations.