力控在煤礦變電所監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

　　一.概述

　　電力集控系統(tǒng)作為煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，在提高企業(yè)用電的智能化和保證用電的可靠性方面有著舉足輕重的作用。供電質(zhì)量對(duì)煤礦安全和正常生產(chǎn)的影響很大，停電意味著停產(chǎn)，甚至?xí)l(fā)安全事故。隨著采煤機(jī)械化程度的提高，煤礦供配電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和合理性顯得十分重要。完善的電力監(jiān)控系統(tǒng)可以保證井下電網(wǎng)的安全運(yùn)行，并可實(shí)現(xiàn)供電的“移峰填谷”，給煤礦帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

　　本方案設(shè)計(jì)采用的電力集控系統(tǒng)由后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)(監(jiān)控層)、通訊管理機(jī)(通訊間隔層)、智能監(jiān)控儀表和微機(jī)綜合保裝置(現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層)組成。

　　二.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)，第一層為監(jiān)控層(選用力控電力版組態(tài)軟件)，第二層為通訊間隔層(主要設(shè)備是通訊管理機(jī))，第三層為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層(主要設(shè)備是井上、井下微機(jī)綜合保護(hù)裝置以及其它具有通訊功能的智能采集模塊等)。

　　系統(tǒng)采用工業(yè)以太網(wǎng)加現(xiàn)場(chǎng)總線的結(jié)構(gòu)模式。主干信道是光纖工業(yè)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)到各變電所，為每個(gè)變電所設(shè)置一臺(tái)通訊管理機(jī)，監(jiān)控分站采用RS485現(xiàn)場(chǎng)總線方式與各微機(jī)綜合保護(hù)裝置或智能采集模塊相連，采集變電所開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)就地集中數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和設(shè)備控制的功能。同時(shí)通訊管理機(jī)對(duì)采集到的信息進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換，通過(guò)以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)平臺(tái)集中上傳到系統(tǒng)后臺(tái)主機(jī)。

　　系統(tǒng)后臺(tái)設(shè)置有開放的通訊接口與全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示:

　　地面電力監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　井下電力監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

　　三.系統(tǒng)功能

　　為實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦變電站系統(tǒng)的自動(dòng)控制，系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：

　　3.1、保護(hù)定值在線管理

　　力控電力版針對(duì)變電站中的微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)計(jì)了一種四層的通用的數(shù)據(jù)模型，即：保護(hù)裝置\定值組\定值項(xiàng)\定值變量。定值在線管理分為在線召喚，在線修改以及定值單打印等功能。

　　圖2 保護(hù)定值在線管理

　　3.2、錄波數(shù)據(jù)管理分析

　　系統(tǒng)提供了完全支持Comtrade格式的故障錄波數(shù)據(jù)分析工具，波形數(shù)據(jù)的采集支持零漂過(guò)濾，方波判斷等。

　　圖3 故障錄波數(shù)據(jù)管理分析

　　3.3、 數(shù)據(jù)采集、“四遙”功能

　　遙測(cè)：采集高壓開關(guān)及低壓饋電開關(guān)的三相電壓電流、零序電壓電流、功率因數(shù)、電網(wǎng)頻率、絕緣監(jiān)視電阻等數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)匯總到信息調(diào)度中心。

　　遙信：采集高壓開關(guān)及低壓饋電開關(guān)的斷路器狀態(tài)開關(guān)量，并且將數(shù)據(jù)匯總到信息調(diào)度中心。

　　遙控：可接收信息調(diào)度中心發(fā)出的控制指令，并且執(zhí)行控制操作。

　　遙調(diào)：可接收信息調(diào)度中心發(fā)送的數(shù)據(jù)參數(shù)，并可實(shí)現(xiàn)整定電壓變比、電流變比、額定電壓、額定電流、過(guò)載能力等參數(shù)。

　　3.4 、控制、保護(hù)功能

　　系統(tǒng)具有就地自動(dòng)、就地手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制功能，在中心站進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時(shí)具有操作權(quán)限和操作記錄功能。

　　系統(tǒng)具有過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、低壓保護(hù)、絕緣監(jiān)視保護(hù)、漏電保護(hù)等功能。當(dāng)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)值超過(guò)設(shè)置的極限值時(shí)，可在本地和遠(yuǎn)方進(jìn)行報(bào)警，并且實(shí)時(shí)顯示報(bào)警信息。

　　3.5、雙機(jī)冗余、切換功能

　　力控電力組態(tài)軟件具備雙機(jī)冗余功能，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)切換，當(dāng)系統(tǒng)局部發(fā)生故障或錯(cuò)誤時(shí), 整個(gè)系統(tǒng)仍然可以維持正常工作，主從機(jī)切換間隔很短。同時(shí)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)自動(dòng)同步功能。

　　3.6、Web查詢功能

　　系統(tǒng)提供Web查詢功能，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)圖表的WEB發(fā)布和查詢，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括遙測(cè)量和遙信量實(shí)時(shí)值，按設(shè)備為索引條件的WEB查詢能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)，包括各類事件信息、告警信息、遙信變位、SOE、節(jié)點(diǎn)登陸信息等歷史數(shù)據(jù)的按時(shí)間為索引條件的WEB查詢，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)方管理。

　　四.結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)力控電力監(jiān)控軟件平臺(tái)的應(yīng)用，能夠提高煤礦電力系統(tǒng)的安全性和可靠性，可改善煤礦企業(yè)的管理水平，降低系統(tǒng)維護(hù)工作量，減少維護(hù)人員和值班人員，降低供電成本。

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