Aqlliqtan oqiladigan shaxta bosqich texnologiyasining aqlli elektr energiyasi regulyatorlaridagi qo'llanishi tahlili

Elektr energiya sifatini baholashda, voltaj kritik ta'sir etuvchi omillardan biridir. Voltaj sifati adolatli o'lchanish orqali baholanadi, bu o'lchanishda voltajning o'zgarishi, to'g'ri tortishishi, formasi bozulishi va uch fazalik simmetriyasi hisobga olinadi—voltajning o'zgarishi eng muhim ko'rsatkich hisoblanadi. Yuqori voltaj sifatini ta'minlash uchun umumiy tarzda voltajni boshqarish talab qilinadi. Hozirgi paytda, voltajni boshqarish uchun eng keng qo'llanilayotgan va samarali usul elektr pastki transformatorlarining bandlarini o'zgartirish orqali amalga oshiriladi.

Bu maqola asosan PLC va mikrokompyuter texnologiyalarini integratsiya qilish orqali aqliy elektr voltaj boshqaruvchisini dizayn va tahlil qilishga intiladi, nihoyatda tez voltaj boshqaruvni, shuningdek, sozlash jarayonida doimiy voltaj zudliklarini oldini olishni amalga oshiradi.

1. Aqliy elektr voltaj boshqaruvchisi ish prinsipi va asosiy xususiyatlari

1.1 Asosiy ish prinsipi

Aqliy elektr voltaj boshqaruvchisi asosiy va yordamchi modullardan iborat. Asosiy modul birinchi va ikkinchi darajadagi kondensatorlar, hamda boshqaruvchilik transformatori bilan tashkil topgan, bu reaktiv quvvatni kompensatsiya qilish va avtomatik voltaj boshqaruv imkoniyatini beradi.

Yordamchi modullar bir aqliy boshqaruv moduli va uchta ijro etish modulidan iborat. Aqliy boshqaruv moduli boshqaruv buyruqlarni yaratib, ulardan bevosita yuboradi, ijro etish modullari bevosita ushbu buyruqlarni qabul qilib, taqsimot chizigida real vaqt rejimida voltajni boshqarish imkoniyatini beradi.

Asosiy komponent sifatida, aqliy boshqaruv moduli qurilmaning avtomatlashtirish darajasini, aqliylik va boshqaruv aniqligini belgilaydi. U taqsimot chizigida voltajni aniq nazorat qiladi, mos keladigan buyruqlarni yaratadi va ularni bandlar boshqaruv moduliga yuboradi, taqsimot chizigida voltajni maqsadga mo'ljallangan qiymatda saqlash uchun. Uning asosiy vazifalari quyidagilar:

• Taqsimot chizigida voltajni real vaqt rejimida nazorat qilish va boshqarish—har qanday o'zgarishlarni tez muddatda to'g'rilash;

• Chiqish yuk jarayonini real vaqt rejimida nazorat qilish va boshqarish;

• Nizoli voltaj, juda yuqori jarayon va issiqlik holatlari oldidan himoya funktsiyalarini taqdim etish.

1.2 Asosiy xususiyatlari

Aqliy elektr voltaj boshqaruvchisi quyidagi afzalliklarni taklif etadi:

• Ikki funksiya: U reaktiv quvvatni kompensatsiya qilish va voltajni boshqarishni bir vaqtda amalga oshiradi. Voltajni o'zgartirish jarayonida, u jaringdagi reaktiv quvvatni qisman kompensatsiya qiladi, energiya faktorini yaxshilaydi, chiziq zararlarini oldini oladi, jaring yuk qobiliyatini oshiradi va voltaj sifatini ta'minlaydi. Qo'shimcha, u uch fazalik voltaj va jarayonni nazorat qilishi mumkin.

• Optimallashtirilgan va ekologik doimiy struktura: Dizayn bosqichli dielektrik isolatsiyani qo'llab, dielektrik mustahkamligini oshiradi. Boshqaruv va ijro etish modullari orasidagi ma'lumot uzatish voltaj izolyatsiyasidan foydalanadi, yaqitmasdan signal uzatish imkoniyatini beradi. Barcha voltaj va jarayon sensorlari ichkarida integratsiya qilingan, bu esa tashqi potentsial yoki jarayon transformatorlarini talab qilmaydi—niyoxat, barqarorlik va o'rnatish osonligini oshiradi.

• Aqliy voltaj boshqaruv: Foydalanuvchi belgilagan chegaralarga qarab avtomatik ravishda band pozitsiyalarini o'lchaydi va noto'g'ri sozlarni o'z-o'ziga to'g'rilaydi, shunday qilib jaring ishlashini barqaror qiladi.
  Boshqaruvchilik transformatorini reaktiv kompensatsiya kondensatorlari bilan seriysa bog'lash orqali, voltajni o'zgartirish jarayonida qisqa jarayon hajmi kam, bu esa ishlash ta'siri minimal qilinadi.

• Aqliy himoya: Chiziq yukini va transformator temperaturini doimiy holda nazorat qiladi; anomaliyalarni aniqlashda avtomatik ravishda boshqaruv rejimidan chiqadi va sharoitlar normal holga keldikdan so'ng ishni qaytaradi.

• Real vaqt rejimida ma'lumotlarni yozish: Boshqaruv moduli har bir boshqaruv hodisasidan oldin va keyin voltaj, jarayon va band o'zgarishlar sonini aniq yozadi.

• Samarali bevosita aloqa: Joyda ma'lumotlarni o'qish mumkin, va boshqaruv parametrlarini (masalan, vaqt intervali, voltaj chegaralari) masofadan o'zgartirish mumkin—ishlatishni osonlashtiradi.

• Yuqori samarali, niyoxat va xavfsizlikka ega bo'lgan aqliy elektr voltaj boshqaruvchisi, tashqi jaringlarda keng qo'llanish uchun ideal, shu orqali voltajning o'zgarish muammolari olib tashlanadi.

2. PLC boshqaruv texnologiyasining aqliy elektr voltaj boshqaruvchisi hardware dizaynida qo'llanilishi

Aqliy elektr voltaj boshqaruvchisi funktsional talablari va texnik xarakteristikalariga asosan, uning hardware arxitekturasi Rasm 1 da tasvirlangan.

2.1 Mikroprotsessorli asosiy tizimni o'rnatish

Mikroprotsessorli asosiy tizim asosan industriyaviy shaxsiy kompyuter (IPC) orqali amalga oshiriladi, 256MB xotira, ikkita seriy va bitta parallel interfeys bilan joylashgan All2In2One CPU kartasi ishlatiladi. Qo'shimcha, PCI2S3-moslashgan grafik uskunalar tezlovchi chipidan foydalanadi, grafik kartaning hajmi 1 dan 2MB gacha bo'lgan. Tizimning niyoxatini oshirish uchun kam energiya sarflaydigan komponentlar ishlatiladi.

2.2 Kirish kanallarini konfiguratsiya qilish

Kirish kanallarini o'rnatish jarayonida, kirish signallari voltaj va jarayon transformatorlardan kelib chiqqan ikkinchi darajadagi signallar sifatida aniqlanadi. Bu signallar ADC orqali kirish uchun MCU ga o'tkazilishdan oldin tayyorlanadi. Signal tayyorlash sxemasi asosan jarayon va voltaj transformatorlari, uch bosqichli operatsion kuchlanma amplifikatoridan iborat. Jarayon va voltaj transformatorlari yuqori voltaj va jarayonlarni aniq va yaxshi chiziqlik bilan kichik qiymatlarga aylantiradi. Uch bosqichli op-amp ushbu aylantrilgan va to'g'rilangan signallarni kuchaytiradi.

2.3 PLC boshqaruv birlikning sozlanishi

Bu aqliy elektr energiyasi oʻzgaruvchisi uchun Panasonic seriyasidan FP1 PLC tanlangan, bu 5000 qadamli dasturiy kodi, oddiy bajarish buyruqlari va toliq funktsionalni takminlaydi. U RS485 ikki bo'lg'a tellaridan foydalanadi, 100bps uzatish tezligini ta'minlaydi va 1200 metr oraliqdagi 32 ta PLC tarmoqlashini imkoniyat beradi. Bu PLC modeli juda yaxshi monitoring imkoniyatga ega, luchka diagrammalari va dinamik vaqt bilan haqiqiy vaqt rejalashtirishini ta'minlaydi.

2.4 Chiquvchi kanallarning sozlanishi

Chiquvchi kanallar logik chiqish usullaridan foydalanadi. Minimal voltaj oʻzgarishi va kesishish arusiga qarama-qarshilikda, nol kesishish aktivlashtirilishi talab qilinadi, shuningdek kontaktli elektron pastkalarda sozlanishi kerak.

3. PLC boshqaruv texnologiyasining aqliy elektr energiyasi oʻzgaruvchisining dasturiy ta'minotida ishlatilishi

3.1 Dasturning konkret ishlash jarayoni

Aqliy elektr energiyasi oʻzgaruvchisini yoqib, ishga tushirgandan keyin, initsializatsiya va oʻzi tekshirish protseduralari amalga oshirilishi kerak. Muvaffaqiyatli oʻzi tekshirishdan keyin, qurilma ish rejimida yoki sozlash rejimida ekanligi aniqlanadi. Sozlash rejimida, klaviaturadan foydalanib, sozlash menyusiga kirish, mos keladigan sozlamalarni tanlash va qiymatlarni past/yoqish tugmachalari yordamida oʻzgartirish mumkin. Ish rejimida, namuna olish va raqamli filtrlash amalga oshiriladi, keyin mos keladigan voltaj oʻzgarish usullari tanlanadi:

• Avtomatik oʻzgarish: Mos keladigan dasturlar bajariladi, voltaj belgilangan cheklovlardami yoki yo'q ekanligi baholanadi. Agar shunday bo'lsa, hech qanday oʻzgarish talab qilinmaydi; aks holda, voltajni cheklovlarga qaytarish uchun oʻzgarishlar amalga oshiriladi.

• Qo'l bilan oʻzgarish: Panel tugmachalari orqali qo'l bilan voltaj darajalarini oʻzgartirish amalga oshiriladi. Voltajni oʻzgartirishdan keyin, ekranda transformatorning ikkinchi tomsonidagi voltaj va arus qiymatlari, shuningdek kundalik oʻzgaruvchi harakatlari ko'rsatiladi, davom etuvchi ishni ta'minlaydi.

3.2 Dastur boshqaruv algoritmi

Foydalanuvchilar talablari asosida voltaj bosqichi uchun, boshqaruv algoritmilarini samarali ishlatish muhimdir. Bu diskretni ma'lumotlarni matematik operatsiyalar orqali hisob-kitoblardan, vaqt namunalaridan qatʼi bog'liq emas, ularni rejalashtirish belgilari bilan solishtirish va luchka oʻzgarishlar uchun mantiqiy operatsiyalarni bajarishni oʻz ichiga oladi. Arus, voltaj va faol quvvatni oʻlchash formulalari quyidagilardir:

(Eslatma: Arus, voltaj va faol quvvat oʻlchash uchun aniq formulalar matnda ko'rsatilmagan, ammo odohda Ohm qonuni, quvvat faktorlari hisobida bo'lgan standart elektr texnika hisob-kitoblari kiritilgan.)

Bu tavsiflar aqliy elektr energiyasi oʻzgaruvchining qanday ishlaydigini, uning texnik ta'minotini va optimal voltaj oʻzgarishini saqlash uchun ishlatiladigan dasturiy jarayonlarni to'liq tushuntiradi.

Formulalarda, i(k) va u(k) mos ravishda k-mas arus va voltaj namuna qiymatlarini ifodalaydi. Ulardan qo'shimcha miqdorlar, masalan Q va cosφ hisoblanishi va aniqlanishi mumkin.

4. Xulosa

Aqliy elektr energiyasi oʻzgaruvchini sinovdan o'tkazib, bu maqala qurilmaning qisqa muddatda voltajni samarali oʻzgartirishi, sur'ochkalarni va qisqa zanjirlarni oldini olishi, voltaj oʻzgarishining qonchiligidini ta'minashi va nisbatan ideal voltaj oʻzgarish natijasini berishi aniqlandi. PLC boshqaruv texnologiyasining aqliy elektr energiyasi oʻzgaruvchisida ishlatilishi orqali voltajni avtomatik tarzda tekshirish va oʻzgartirishni samarali amalga oshirish, voltajni oʻzgartirish tezligini tezlashtirish va ishni relativno oddiy qilish mumkin. Harakatda, voltajni oʻzgartirishda hech qanday sur'ochka yuz berishi va ustki kompyuter qurilmaning turli ish holatini haqiqiy vaqt rejalashtirishda monitor qilishi, substation va taqsimot stansiyalarining modernizatsiyasida va boshqarishda katta ahamiyatga ega.