【摘 要】本文对PLC 技术在电力系统中的应用展开分析，先介绍了PLC 在配电网中的角色和技术优势，构建了基于PLC 的降损模型，重点讨论了线损计算、无功补偿与自动电压控制的实现方法；之后针对节能优化，提出了动态负荷分配、功率因数校正以及自动重合闸的具体控制策略。本文设计的控制策略可以实时调节电网运行状态，有效减少能量损耗并提高电网整体运行效率，为实现电力系统的节能降损提供了技术支撑。

【关键词】PLC；电力系统配网；降损节能

引言

配电网在电能传输过程中常常面临损耗高、能效低等问题，直接影响着能源的有效利用和电力企业的运营成本。可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）作为高效的自动化控制设备，凭借其灵活性、可靠性和实时性，在工业自动化领域得到了广泛应用[1]。近年来，PLC 技术在电力系统中的应用逐渐扩大，特别是在配电网的监控、自动化调度和优化控制方面展现出巨大的潜力。电力企业应用PLC 可以实现配电网的智能化管理和高效运行，有效减少配网中的损耗，同时提升整体的能源利用效率。

一、PLC 技术概述

可编程逻辑控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或各个生产过程[2]。

首先，PLC 可以实时采集电压、电流、功率因数等关键电力参数，构建全面的电网运行状态数据库，为后续的智能分析和控制提供基础。其次，PLC具有灵活的编程和扩展能力，能够内置控制算法，实现对无功补偿设备、调压装置等关键设备的自动化控制，从而优化电力传输过程中的能量分配。PLC 在电网运行中的功率因数校正策略，可有效降低因功率因数过低而导致的无功功率损耗，进一步提高配电系统的运行效率[3]。PLC 同监控与数据采集系统（Supervisory Controland Data Acquisition，SCADA）等上层系统的无缝集成，确保了数据传输的高效性与实时性，为电力系统实现全面自动化和智能化提供了技术支撑。

二、配电网降损模型

（一）电网线损计算

有功功率损耗主要与电流及线路阻抗相关。配电网中的有功功率损耗的具体计算公式为

在式（1）中，P 表示系统中的总有功功率损耗，Ii2 表示第i 条线路中的电流，Ri 表示第i 条线路中的电阻，n 表示系统中的线路数量。式（1）基于欧姆定律，反映了电流通过导线时由于电阻导致的能量损耗。

综合线损计算时，需要引入复合功率的损耗公式：

在式（2）中，S 表示系统的复合功率损耗；Xi 表示第i条线路的电抗。式（2）结合了线路的电阻和电抗，能够更精确地反映出电网的综合功率损耗。技术人员可以结合神经网络的动态调整功能，进一步优化线损预测。

（二）PLC无功补偿

无功功率的存在不仅增加了配电网的线路损耗，而且降低了电网的功率因数，影响了电力系统的运行效率。使用PLC 技术对无功功率进行实时监测与补偿，可以有效减少无功功率带来的能量损耗。PLC 系统基于采集的电力数据， 依托自适应比例积分微分（Proportion IntegrationDifferentiation，PID）控制算法，自动计算无功补偿需求，其具体计算公式为：

其中，u（t） 代表t 时刻所需的无功补偿调整量；e（t） 是功率因数的偏差；  ∫t0 e（ t ）dt 是积分项，表示从初始时刻0到当前时刻t 的误差累计量；de （t ）/dt是误差的变化率，代表误差随时间t 的变化速度；Kp 是比例增益，用于调节实时误差的响应速度；Ki 是积分增益，用于消除稳态误差；Kd 是微分增益，用于预见误差变化趋势，防止过度调节。