供電系統監控技術研究范文

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1在線五防技術

為了防范因電氣設備誤操作引發的人員、設備的安全事故，在對變電站中斷路器或刀閘（以下統稱為開關）進行分合閘操作時，需要根據其他開關的開合狀態，判斷分合閘操應該閉鎖還是允許。這就是業內所稱的“五防”閉鎖。五防系統已有原來簡單的設備二次接線電氣閉鎖發展為現在的實時在線五防系統，其集成在自動化系統監控后臺軟件及保護測控裝置中的五防模塊中，對開關操作進行防誤閉鎖實時判斷，能夠取消電腦鑰匙和機械鎖具，并且能夠確保操作的安全快速可靠。在線五防主要是通過地面集控中心監控后臺與井下地面變電站各設備的保護測控裝置協同控制實現的。監控后臺要求存儲供電系統所有開關設備的五防閉鎖邏輯，并能夠對開關設備通過光纖網絡實現遠方操控。

當對開關設備進行單步遙控時，監控后臺能夠結合存儲的五防閉鎖邏輯與開關設備的運行狀態，判斷操作能夠被允許；當對多個開關設備進行順序控制時，監控后臺能夠生成滿足“五防”要求的操作票，并且每步操作均能判斷是否滿足五防要求。保護測控裝置要求存儲所在間隔內所有開關設備的五防閉鎖邏輯。并且保護測控裝置與所在間隔內所有開關設備采用電纜直接相連，實時獲取開關設備的開合運行狀態。在進行就地操控時，結合五防閉鎖邏輯，分析操作是否滿足五防要求。保護測控裝置亦能夠通過光纖網絡把間隔內開關設備的開合狀態傳遞給其他間隔保護測控裝置與監控后臺，同時通過光纖網絡接受監控后臺下發的遠方遙控命令。保護測控裝置上應裝設兩個轉換開關。一個轉換開關實現監控后臺遠方遙控、保護測控裝置就地順控、手動操作的投退轉換。另一個轉換開關實現監控后臺五防邏輯閉鎖、保護測控裝置五防邏輯閉鎖、開關電氣五防閉鎖的投退轉換。

2智能開票技術

煤礦供電智能監控系統在進行順序控制時需要按照特定的操作票逐步完成開關設備的控制工作。設計的煤礦供電智能監控系統不僅支持手動輸入操作票內容、點圖開票還支持智能開票技術。智能開票技術基于專家系統，能進行操作票的自動生成，其總體結構如圖2所示。要實現智能自動開票，要完善專家系統的知識庫。智能開票專家知識庫主要由設備庫、規則庫、票面語言庫分組成。設備庫是對整個煤礦供電系統一次設備與二次設備進行抽象建模并進行詳細的信息描述，包括斷路器、隔離開關、變壓器等設備的名稱、編號和各設備間的連接關系等。規則庫包括操作每一類設備時要遵循的操作規則。規則庫包含五防邏輯，即遵循先拉開短路器后拉開隔離開關等操作規則，同時規則庫也包含母線操作規則、變壓器操作規則等。票面語言庫則存儲便于操作人員閱讀的操作票面語言，操作人員也可以進行票面語言的編輯。要實現智能自動開票，也要進行推理機設計。推理機根據操作任務、通過運用智能開票專家知識庫、根據神經網絡或是遺傳算法等各智能控制策略完成操作票的自動生成。當然，智能開票專家系統還需要設計人機接口、知識獲取機構等。

3實例分析

本文將運用智能監控系統的拓撲分析技術解決線路相間短路問題，由此驗證智能監控技術在礦業生產監控中具有普通系統無法比擬的應用優勢。

3.1線路相間短路情況分析如圖3所示，線路系統，線路3、5發生相繼相間短路。從圖中看，各級保護通信正常：②保護速斷動作；①保護速斷動作；④保護速斷動作；①和④開關跳閘；②開關未跳閘。

3.2拓撲分析技術在解決線路相間短路問題中的應用。經拓撲分析形成故障矩陣。計算判斷故障點在線路3、5處。②號開關拒動，需檢修，①、④號保護正確動作。

3.3系統生成處理策略（如圖5所示）斷開②開關，合上①開關。故障被隔離，4號線路供電恢復正常，策略可自動執行也可人工確認執行。由此可見，新技術的使用提高煤礦供電系統的遠程監視和智能控制水平，有效解決了我國煤礦長期存在的電力自動化水平低下、監控系統由原先功能單一、通信延時長可靠性差等問題。同時對煤礦的安全生產起到了保駕護航的作用，減少了煤礦電力系統安全事故的發生幾率。其中在線五防技術和智能開票技術的應用，避免了因電氣設備誤操作引發的人員、設備的安全事故，提高了煤礦的安全生產系數，也減少了因安全事故而產生的損失。

4結論

本文設計了一種可行的煤礦供電智能監控系統，能夠進一步提高煤礦供電系統的遠程監視與智能控制水平，降低因誤操作造成煤礦安全事故，提高對煤礦供電系統各設備運行狀態的實時監視，能夠保證煤礦的安全生產。

作者：米自波 單位：冀中能源股份公司邢東礦