力控在煤矿变电所监控系统的应用

一．概述
　　电力集控系统作为煤矿综合自动化系统的一部分，在提高企业用电的智能化和保证用电的可靠性方面有着举足轻重的作用。供电质量对煤矿安全和正常生产的影响很大，停电意味着停产，甚至会引发安全事故。随着采煤机械化程度的提高，煤矿供配电系统运行的可靠性和合理性显得十分重要。完善的电力监控系统可以保证井下电网的安全运行，并可实现供电的“移峰填谷”，给煤矿带来巨大的社会和经济效益。
　　本方案设计采用的电力集控系统由后台监控计算机（监控层）、通讯管理机（通讯间隔层）、智能监控仪表和微机综合保装置（现场设备层）组成。
二．系统设计
　　系统采用三层结构，*层为监控层（选用力控电力版组态软件），第二层为通讯间隔层（主要设备是通讯管理机），第三层为现场设备层（主要设备是井上、井下微机综合保护装置以及其它具有通讯功能的智能采集模块等）。
　　系统采用工业以太网加现场总线的结构模式。主干信道是光纤工业以太网环网到各变电所，为每个变电所设置一台通讯管理机，监控分站采用RS485现场总线方式与各微机综合保护装置或智能采集模块相连，采集变电所开关设备的运行参数和状态，实现就地集中数据监测和设备控制的功能。同时通讯管理机对采集到的信息进行处理、转换，通过以太网环网平台集中上传到系统后台主机。
　　系统后台设置有开放的通讯接口与全矿井综合自动化系统实现数据共享和网络发布。系统拓扑结构如下图所示:

地面电力监控系统拓扑图

井下电力监控系统拓扑图

三．系统功能
　　为实现对煤矿变电站系统的自动控制，系统应具有以下功能：
3.1、保护定值在线管理
　　力控电力版针对变电站中的微机保护装置设计了一种四层的通用的数据模型，即：保护装置\定值组\定值项\定值变量。定值在线管理分为在线召唤，在线修改以及定值单打印等功能。

图2 保护定值在线管理

3.2、录波数据管理分析
　　系统提供了*支持Comtrade格式的故障录波数据分析工具，波形数据的采集支持零漂过滤，方波判断等。

图3 故障录波数据管理分析

3.3、 数据采集、“四遥”功能
　　遥测：采集高压开关及低压馈电开关的三相电压电流、零序电压电流、功率因数、电网频率、绝缘监视电阻等数据，并且将数据汇总到信息调度中心。
　　遥信：采集高压开关及低压馈电开关的断路器状态开关量，并且将数据汇总到信息调度中心。
　　遥控：可接收信息调度中心发出的控制指令，并且执行控制操作。
　　遥调：可接收信息调度中心发送的数据参数，并可实现整定电压变比、电流变比、额定电压、额定电流、过载能力等参数。
3.4 、控制、保护功能
　　系统具有就地自动、就地手动、远程手动控制功能，在中心站进行远程控制时具有操作权限和操作记录功能。
　　系统具有过载保护、短路保护、过压保护、低压保护、绝缘监视保护、漏电保护等功能。当系统的监测值超过设置的极限值时，可在本地和远方进行报警，并且实时显示报警信息。
3.5、双机冗余、切换功能
　　力控电力组态软件具备双机冗余功能，可实现手动、自动切换，当系统局部发生故障或错误时, 整个系统仍然可以维持正常工作，主从机切换间隔很短。同时系统具有数据自动同步功能。
3.6、Web查询功能
　　系统提供Web查询功能，能够实现系统实时图表的WEB发布和查询，能够实现系统运行数据，包括遥测量和遥信量实时值，按设备为索引条件的WEB查询能够实现系统历史数据，包括各类事件信息、告警信息、遥信变位、SOE、节点登陆信息等历史数据的按时间为索引条件的WEB查询，以实现数据的远方管理。
四．结语
　　通过力控电力监控软件平台的应用，能够提高煤矿电力系统的安全性和可靠性，可改善煤矿企业的管理水平，降低系统维护工作量，减少维护人员和值班人员，降低供电成本。

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