一、课题综述及研究意义 逐渐扩大的电网规模，系统内各种运行方式也是越来越复杂，各行各业都需要高质量，高可靠性的电能供应，尤其是对于用电量大、生产工艺要求极高、高度自动化的重要用电单位而言，高质可靠的电能供应是最根本的保障。这样的用电单位一旦长时间停电，那么它的生产线可能会全部停产，并且想要恢复原有的生产状态需要长时间且复杂的操作过程，可想而知，这样的停电会对单位造成巨大的经济损失，同时也会对社会发展造成一定的影响。必须采取及时的措施应对系统内发生的各种故障，以此来获得稳定的电能供应。当下，设置备自投装置，并且配以继电保护装置，是比较常见的提高系统稳定性的方法，可以尽可能的减少停电的时间以及停电波及范围。 变电所备自投装置主要功能就是在工作电源发生故障或者是线路故障等其他原因导致母线失电时，能够自动且快速地投入备用电源或者是投入另外的正常工作下的电源，以至于用户不会因为工作电源被切断而导致长时间停电，补充地作为一项提高供电的可靠性和稳定性的措施。如若电网内发生故障，工作线路或变压器等故障位置会被切除，这时候，备自投装置自动投入备用线路，可实现减少用户侧停电时间的目的。伴随着电力市场的逐步放开，社会对电能的可靠、稳定的要求会逐步越高，然而为了实现这样一个目标，必须不仅要有可靠的主供电源，也要有可靠的备用电源以及能够可靠控制其自动投入的自动装置。 二、课题拟采取的研究方法和技术路线 本论文是在研究变电所电气自动化系统的现有资料和未来发展状况的基础之上，基于PLC技术完成一个备用电源自动投入装置的硬件和软件的相关研究设计，研究变电所工作中线路失去供电的可能性和相关原因，针对不同的故障类型拟定对应的倒闸操作顺序，并综合考虑备自投设计原则和注意事项确定判据、拟定逻辑判断图、撰写PLC程序。通过接收输入输出的模拟量以及开关量来判定故障位置，并在切除故障后根据备投方式来切换至备用电源供电。 在毕业设计的相关研究期间，大致包含了如下多个部分的任务： （1）本文先阐述了根据变电所设计运行方式以及在相对应的情况下，备用电源的投切方式。 （2）然后需要列写出了一个故障判断表和所需输入输出点，根据输入输出点的数量并考虑预留量，选择合适的PLC型号，合理分配地址。 （3）了解备自投的注意事项和相关条件之后，对各个运行方式下的每一个失压原因画出逻辑框图，为接下来撰写PLC程序做准备。 （4）根据之前所画的逻辑框图，撰写PLC程序并作进一步的修改。 三、主要参考文献 [1] 叶华为. 关于变电站备用电源自动投入装置的探讨[J]. 广东科技，2009(16). [2] 张丰，郭碧媛. 备自投装置在单母分段接线中应用存在的问题及解决措施[J]. 电力系统保护与控制，2011，39(7)：133-135. [3] 郑曲直，程颖. 备用电源装置设计及应用的若干问题[J]. 继电器，2003：31 (8)：18-21. [4] 唐涛，诸伟楠，杨仪松等. 发电厂与变电站自动化技术及其应用[M]. 北京： 中国电力出版社，2005，373-376. [5] 刘亚玉. 分析备自投装置的启用与运行接线方式关系[J]. 继电器，2007(19). [6] 王海林，田强. 备用电源自动投入装置在电网中的应用[J]. 天津电力技术， 2007，9(3)：17-19. [7] 王静. 内桥接线变电站中1l0kV备自投与l0kV备自投配合研究[J]. 四川电力 技术，2007，30(1)：30-31. [8] 李少飞. 220kV黑河变电所所变电源备自投方案的研究[D]. 大庆：大庆石油 学院，2009. [9] 王庆磊. 景湖变电站 220kV备自投系统的研究与应用[D]. 广州：华南理工 大学，2010. [10] 朱昌学. 备用电源自动投入装置的应用实例及防误动拒动措施[J]. 科技创 新导报，2010(26). [11] Patrick Picher，Leonard Bolduc,Bruno Girard,et al. “Mitigation of freeoresonance induce by single-phase opening of a three-phase taansformer feeder” [J]. IEEE CCECE/CCGEI，Ottawa，May 2006，pp. 482-485. [12] Imran K.Khan，Jiechun zheng，Don O. Kovol，Venkata Dinavahi，“Impact of Manual Versus Automatic Transfer Switching on the Reliability Levels of an Industrial Plant”[J]，IEEE，TRANSACTIONS ONINDUSTRY APPLICATIONS. Vol.41，No.5，SEPTEMBER/OCTOBER 2005，pp. 1329-1334. [13] Dr.Hamdy Ashour,“Automatic Transfer Switch Using Programmable Logic Controller” [J]，IEEE MECHATRONICS，2004，pp.531-535. [14] 曾方明. 电力系统备用电源自动投入装置实施方案研究[J]. 自动化应用.2011.7. [15] 李凤荣. 电力系统自动装置[M]. 北京：机械工业出版社，2011.8. [16] 张瑛，赵芳，李全益. 电力系统自动装置[M]. 北京：中国电力出版社，2016.4. [17] 王宁. 基于PLC备用电源自动投入装置的实现[J]. 自动化应用，2018.3. [18] 余雷声等. 电气控制与PLC应用[M]. 北京：机械工业出版社，1998. [19] 王阿根. 电气可编程控制原理与应用（第2版）[M]. 北京：清华大学出版社，2010.1. [20] 三菱公司编. FX2N编程手册[M]. 2000.
毕业设计（论文）工作实施计划 理论分析： 分析和研究变电所的各种故障类型，利用PLC编程对故障类型进行判断和定位，及时切除故障并投入备用电源。 软硬件要求： 确定一个变电所接线方式，根据所需输入输出接口的数量选择合适的PLC型号，设计一个梯形图程序对变电所的备自投进行控制。 |
