供電系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)研究范文

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1在線五防技術(shù)

為了防范因電氣設(shè)備誤操作引發(fā)的人員、設(shè)備的安全事故，在對變電站中斷路器或刀閘（以下統(tǒng)稱為開關(guān)）進(jìn)行分合閘操作時(shí)，需要根據(jù)其他開關(guān)的開合狀態(tài)，判斷分合閘操應(yīng)該閉鎖還是允許。這就是業(yè)內(nèi)所稱的“五防”閉鎖。五防系統(tǒng)已有原來簡單的設(shè)備二次接線電氣閉鎖發(fā)展為現(xiàn)在的實(shí)時(shí)在線五防系統(tǒng)，其集成在自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控后臺(tái)軟件及保護(hù)測控裝置中的五防模塊中，對開關(guān)操作進(jìn)行防誤閉鎖實(shí)時(shí)判斷，能夠取消電腦鑰匙和機(jī)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(jiān)控后臺(tái)與井下地面變電站各設(shè)備的保護(hù)測控裝置協(xié)同控制實(shí)現(xiàn)的。監(jiān)控后臺(tái)要求存儲(chǔ)供電系統(tǒng)所有開關(guān)設(shè)備的五防閉鎖邏輯，并能夠?qū)﹂_關(guān)設(shè)備通過光纖網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操控。

當(dāng)對開關(guān)設(shè)備進(jìn)行單步遙控時(shí)，監(jiān)控后臺(tái)能夠結(jié)合存儲(chǔ)的五防閉鎖邏輯與開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，判斷操作能夠被允許；當(dāng)對多個(gè)開關(guān)設(shè)備進(jìn)行順序控制時(shí)，監(jiān)控后臺(tái)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(hù)測控裝置要求存儲(chǔ)所在間隔內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備的五防閉鎖邏輯。并且保護(hù)測控裝置與所在間隔內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備采用電纜直接相連，實(shí)時(shí)獲取開關(guān)設(shè)備的開合運(yùn)行狀態(tài)。在進(jìn)行就地操控時(shí)，結(jié)合五防閉鎖邏輯，分析操作是否滿足五防要求。保護(hù)測控裝置亦能夠通過光纖網(wǎng)絡(luò)把間隔內(nèi)開關(guān)設(shè)備的開合狀態(tài)傳遞給其他間隔保護(hù)測控裝置與監(jiān)控后臺(tái)，同時(shí)通過光纖網(wǎng)絡(luò)接受監(jiān)控后臺(tái)下發(fā)的遠(yuǎn)方遙控命令。保護(hù)測控裝置上應(yīng)裝設(shè)兩個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)。一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控后臺(tái)遠(yuǎn)方遙控、保護(hù)測控裝置就地順控、手動(dòng)操作的投退轉(zhuǎn)換。另一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控后臺(tái)五防邏輯閉鎖、保護(hù)測控裝置五防邏輯閉鎖、開關(guān)電氣五防閉鎖的投退轉(zhuǎn)換。

2智能開票技術(shù)

煤礦供電智能監(jiān)控系統(tǒng)在進(jìn)行順序控制時(shí)需要按照特定的操作票逐步完成開關(guān)設(shè)備的控制工作。設(shè)計(jì)的煤礦供電智能監(jiān)控系統(tǒng)不僅支持手動(dòng)輸入操作票內(nèi)容、點(diǎn)圖開票還支持智能開票技術(shù)。智能開票技術(shù)基于專家系統(tǒng)，能進(jìn)行操作票的自動(dòng)生成，其總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。要實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)開票，要完善專家系統(tǒng)的知識(shí)庫。智能開票專家知識(shí)庫主要由設(shè)備庫、規(guī)則庫、票面語言庫分組成。設(shè)備庫是對整個(gè)煤礦供電系統(tǒng)一次設(shè)備與二次設(shè)備進(jìn)行抽象建模并進(jìn)行詳細(xì)的信息描述，包括斷路器、隔離開關(guān)、變壓器等設(shè)備的名稱、編號(hào)和各設(shè)備間的連接關(guān)系等。規(guī)則庫包括操作每一類設(shè)備時(shí)要遵循的操作規(guī)則。規(guī)則庫包含五防邏輯，即遵循先拉開短路器后拉開隔離開關(guān)等操作規(guī)則，同時(shí)規(guī)則庫也包含母線操作規(guī)則、變壓器操作規(guī)則等。票面語言庫則存儲(chǔ)便于操作人員閱讀的操作票面語言，操作人員也可以進(jìn)行票面語言的編輯。要實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)開票，也要進(jìn)行推理機(jī)設(shè)計(jì)。推理機(jī)根據(jù)操作任務(wù)、通過運(yùn)用智能開票專家知識(shí)庫、根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或是遺傳算法等各智能控制策略完成操作票的自動(dòng)生成。當(dāng)然，智能開票專家系統(tǒng)還需要設(shè)計(jì)人機(jī)接口、知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)等。

3實(shí)例分析

本文將運(yùn)用智能監(jiān)控系統(tǒng)的拓?fù)浞治黾夹g(shù)解決線路相間短路問題，由此驗(yàn)證智能監(jiān)控技術(shù)在礦業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控中具有普通系統(tǒng)無法比擬的應(yīng)用優(yōu)勢。

3.1線路相間短路情況分析如圖3所示，線路系統(tǒng)，線路3、5發(fā)生相繼相間短路。從圖中看，各級(jí)保護(hù)通信正常：②保護(hù)速斷動(dòng)作；①保護(hù)速斷動(dòng)作；④保護(hù)速斷動(dòng)作；①和④開關(guān)跳閘；②開關(guān)未跳閘。

3.2拓?fù)浞治黾夹g(shù)在解決線路相間短路問題中的應(yīng)用。經(jīng)拓?fù)浞治鲂纬晒收暇仃?。?jì)算判斷故障點(diǎn)在線路3、5處。②號(hào)開關(guān)拒動(dòng)，需檢修，①、④號(hào)保護(hù)正確動(dòng)作。

3.3系統(tǒng)生成處理策略（如圖5所示）斷開②開關(guān)，合上①開關(guān)。故障被隔離，4號(hào)線路供電恢復(fù)正常，策略可自動(dòng)執(zhí)行也可人工確認(rèn)執(zhí)行。由此可見，新技術(shù)的使用提高煤礦供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)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(dòng)化水平低下、監(jiān)控系統(tǒng)由原先功能單一、通信延時(shí)長可靠性差等問題。同時(shí)對煤礦的安全生產(chǎn)起到了保駕護(hù)航的作用，減少了煤礦電力系統(tǒng)安全事故的發(fā)生幾率。其中在線五防技術(shù)和智能開票技術(shù)的應(yīng)用，避免了因電氣設(shè)備誤操作引發(fā)的人員、設(shè)備的安全事故，提高了煤礦的安全生產(chǎn)系數(shù)，也減少了因安全事故而產(chǎn)生的損失。

4結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一種可行的煤礦供電智能監(jiān)控系統(tǒng)，能夠進(jìn)一步提高煤礦供電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)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(tǒng)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視，能夠保證煤礦的安全生產(chǎn)。

作者：米自波 單位：冀中能源股份公司邢東礦