PID控制是一种比例、积分、微分控制模型,该方法结构简单、鲁棒性好,其原理控制框图如图2所示:
如图2比例项,主要控制加热的响应速度,积分项主要消除温、湿度实测值与程序设定值之间的偏差,微分项用于提高系统的稳定性和动态性。
3.3 加热器组件
由驱动接口、执行器(晶闸管)以及加热电阻组成的加热器组件是PID调节的控制端。由箱内温湿度传感器实测得到的温度、湿度数据与程序设定值进行比较后,经PID算法调节单片机微控制器会输出控制信号,该信号控制晶闸管导通角度,作用于加热电阻两端电压。当户外端子箱内温度过高,则晶闸管不导通;如果户外端子箱内温度偏低,晶闸管则导通,其导通角的大小与温度偏差值呈反比。
3.4 工作原理
该系统控制工作原理如下:(1)单片机微控制器设定目标温度T;(2)箱内温湿度传感器检测温、湿度信号并经光耦传送给单片机微控制器,单片机比较温、湿度实测值与程序设定值,得到偏差值;(3)偏差值进行PID控制算法,经过比例、积分、微分运算,输出控制信号;(4)控制信号控制晶闸管导通角,加热电阻两端电压变化,进行加热,改变户外端子箱内温度;(5)不断重复步骤2到步骤5,通过改变加热电阻两端电压来控制温度。实践证明,使用本文设计的户外端子箱智能温、湿度控制系统,在保持端子箱内温、湿度处于最佳状态的情况下,通过控制算法具有最优的控制效果,同时改用晶闸管作为执行器使系统不易损坏,达到了预期目标。
4 结语
在湛江局变电管理所管辖的变电站户外端子箱都装上智能温、湿度控制系统,能够提高端子箱驱潮的稳定性,防止端子箱内二次电缆受潮锈蚀或短路,同时大大减少采购驱潮设备的费用以及减少继保人员的检修任务。此外,户外箱不仅在变电中广泛使用,在配网中也存在大量的户外配电箱、配电柜等,该智能温、湿度控制系统也可往配网中进行推广。
参考文献
[1] 姜毅,周成华,郭俊峰,等.智能端子箱防凝露控制器的研制与试验研究[J].高压电器,2010,46(8).
[2] 刘广清.对SM6系列开关柜凝露问题的分析[J].自动化博览,2006,23(3).
[3] 周丰群,张义民,何超,等.电气设备用温度凝露控制器的研制[J].电力自动化设备,2002,22(3).
[4] 周强强,李津.变电站智能端子箱防凝露控制系统的研究与应用[J].广东电力,2013,26(8).
[5] 杜崇杰,范庆池.500kV HGIS汇控柜凝露原因分析及改进措施[J].河北电力技术,2009,28(6).
[6] 周军,周文越.开关柜防凝露控制技术浅谈[J].科技创新导报,2010,(1).
[7] 闫晓明,闫晓亮.变电站室外端子箱加热系统改造