机电工程技术2017年第46卷第05期
DOI: 10.3969 /j.issn.10099492.2017.05. 022
工业自动化
基于PLC的绝热压缩空气储能系统控制策略研究
张金艳
（太原科技大学，山西太原
030024）
摘要：为了提高风能利用率，以及压缩空气储能系统自动化水平。以先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）系统中储气室内温度和压力为控制对象，利用西门子公司的S7-200系列PLC设计了一种以PLC为核心的控制系统。根据系统控制要求，绘制PLC 硬件接线图，通过控制气动元件来维持储气室内温度和压力恒定。通过分析各个部分的功能及系统工作流程，利用STEP7-Mi
cro/WIN编写PLC程序，最后验证了所设计控制策略的可行性，希望为提高风电压缩储能技术自动化水平提供参考与借鉴关键词：先进绝热压缩空气储能系统；PLC；自动化水平
中图分类号：TP273
文献标识码：A
文章编号：10099492(2017）05009504
AdiabaticCompressedAirEnergyStorage(AA-CAES)SystemControl
StrategyResearchBasedonPLC
ZHANG Jin-yan
(Taiyuan University of Science and Technology , Taiyuan 030024, China)
Abstract: In onder to improve the utilization nte of wind power and automation level of compressed air energy storage system.Based on the temperature and pressure in the storage room by the system of advanced adiabatic compressed air energy storage (AA CAES) as a control object.Using the Siemens S7200 series PLC to design a control system which put PLC as the core.Draw the PLC hardware wiring diagram based on the system control requirements.By contnolling the pneumatic components to maintain gas indoor temperature and pressure constant.Using STEP7Micro/WIN to write PLC program after analysis of the function of each part and workflow system. At last verify the feasibility of the designed control strategy, in hope to provide the reference to improve the wind power compression energy storage technology automation level.
Key words: the advanced adiabatic compressed air energy storage system; PLC; automation level
0引言
压缩空气储能技术作为最其发展潜力的大规模电力储能技术，可实现可再生能源的平滑波动、跟踪调度输出、调峰调频等关键技术难题，使可再生能源发电实现稳定可控输出。先进绝热压缩空气储能系统（AA-CAES）因其具有零碳排放、回收利用率高等优点，已有不少学者对其热力性能做了深入研究(2-4)，主要包括：（1）根据热力学定律对系统进行建模与分析，（2）对系统各部分进行建模并分析其性能影响因素：(3）在AA-CAES基础上研究提高系统效率的方法，（4）关于压缩空气储能系统应用的研究。上述研究中，对系统热力性能分析已趋于完
收稿日期：20161125 万方数据
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善，但是针对系统内温度和压力如何协调控制的研究[5-8还很少。
随着自动化水平的不断提高，PLC作为一种
用程序来实现控制功能的工业控制计算机，由于其具有抗干扰能力强、可靠性高；编程简单；功能强大、成本低等优点，已广泛应用于工业控制的各种场合，其主要应用范围有：开关量逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理、通信联网。基于上述优点，考虑将其用于AA-CAES系统，设计以PLC为核心的自动控制系统，稳定调节储气和释能阶段系统内温度和压力值[9，实现风电互补协调配合，有效提高风能利用率、节约能源，并提高整个系统自动化水平，因此具有研