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设计研发 Research Design 基于PLC无功功率自动补偿器设计方案的讨论 基于PLC实现无功功率补偿，可解决电子式自动补偿控制器可靠性差、线路复杂等问题，提高 系统的可靠性，简化系统的结构，并方便实现对功率因数的实时调整。 ■ 罗继东/塔里木大学机械电气化工程学院 近年来，我国电力装机容量速度增加，大大缓 虽然价格便宜，但很少能够长期可靠地应用于生产实际 解了供电紧张的局面。随着供电量的增加，系 中，稳定性、可靠性差。以至于大多数的自动补偿大都 统的无功功率也将增大。据统计，电力系统的无功功率 以人工投切为主。 损耗最多可达总发电容量的15%～25%，也就是说大约 随着科学技术的发展，PLC是以微机技术为基础发 1/5的发电容量都将用来抵消输配电过程中的功率损耗。 展起来的新一代工业控制装置，它的结构形式基本上与 无功补偿是维持现代电力系统的稳定与经济运行所 微型计算机相同，小型PLC是为取代传统的继电接触式 必需的。我认为无功功率对公用电网的影响主要有以下 控制系统和其他顺序控制器而设计的，故又与通用微型 几方面： 计算机的硬件有所区别。它是把继电器控制的优点与计 1）增加设备容量。无功功率的增加，使总电流增大， 算机的功能齐全、灵活性和通用性相结合，用计算机编 以及视在功率增大，从而使发电机、变压器及其他电器 程软件逻辑代替继电器接线逻辑的通用性自动控制备。 设备容量和导线容量增加。 是一种较理想的新型工业控制装置。因此，对无功自动 2）设备及线路损耗增加。无功功率增加，使总电流 补偿系统进行了改造，在原组装的补偿设备的基础上，设 增大，因而使设备及线路的损耗增加。 计了PLC无功自动补偿系统。本次研究采用的S7－ 3）使线路压降增大。如果是冲击性无功功率负载则 200PLC。 会引起电压剧烈波动，导致供电质量严重降低。 S7－200PLC软硬件技术先进，使用高品质材料和 4）功率因数降低，设备容量利用少。 电子器件，具有更高的可靠性和更丰富的性能。其硬件 通常，大多数网络元件和负载都是消耗无功功率的， 体积小，重量轻，安装方便，容易维护，采用固定式结构 这些无功功率如果都由发电机提供并经过长距离传送是 结合模块式扩展的结构方式，具有可观的经济性和更强 不合理的，也是不可能的。合理的方法是在需要消耗无 的实用性。 功功率的地方产生无功功率来补偿无功功率的损耗。无 功功率的补偿作用主要表现在以下方面： 1 自动无功功率补偿控制器的工作原理 1）提高供电系统及负载的功率因数，降低设备容 1.1电子式无功功率自动补偿控制器主要结构及缺点 量，减少功率损耗。 虽然其种类、型号各异，但其主要功能大体如下： 2）稳定电网电压，提高供电质量。在长距离输电线 1）检测功率因数值的检测单元。 中的合适地点设置动态无功补偿装置还可以改善输电系 2）转换单元。将其转换成电压或电流值。 统的稳定性，提高输电能力。 3）电平比较部分。将检测到的信号与调节的额定值 由此可见，提高电网的功率因数即无功功率补偿，对 进行比较。 国民经济的发展有着极为重要的意