煤礦35kV變電站綜合自動化技術探析

摘 要：利用自動化控制系統對煤礦變電站進行管理有著重要的意義。傳統的煤礦變電站普遍存在設備安全性差、監控時效性差等一系列問題，這些問題的存在都會影響煤礦變電站的安全穩定運行。本文首先介紹了煤礦35kV變電站無人值守自動化系統的組成部分，重點論述煤礦35kV變電站無人值守自動化系統的關鍵裝置和煤礦35kV變電站無人值守自動化系統的通信協議，希望能給變電站今后的創新及發展提供參考。

關鍵詞：煤礦；35kV變電站；綜合自動化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.046

0 引言

煤礦35kV變電站的任務是管理、監測、傳輸、控制、分配電能，變電站的穩定工作能夠確保煤礦的安全生產。而煤礦科技進步的一個方向是變電站的無人值守和自動化，如此新的變電站能夠及時地對煤礦供電系統的無功功率、電壓、電流、有功功率等進行及時地監測，其顯著的優勢是抗電磁干擾性強、抗震性能良好、工作條件穩定、環境溫度寬等，從而實現了煤礦生活用電與生產供電的穩定性、安全性，大大地減少了煤礦事故。

1 煤礦35kV變電站無人值守自動化系統的組成部分

35kV變電站綜合自動化監控系統重點優化設計變電站的遠動裝置、繼電保護、測量裝置、智能裝置等，根據超前的信號處理、通訊技術、電子等，智能化地控制、測量、監督整個變電站的配電線路、輸電線路、關鍵裝置。

1.1 變電站電力管理和監控系統

主要在煤礦供電系統和運行裝置的安保、控制、測量、監督應用電力監控系統。當今供電系統與裝置的及時參數監控能夠使“五遙操控”實現，能夠確定故障位置、監督故障預警，對資訊與故障數據的傳送能夠解決煤礦供電的一系列問題，像是經常停電、漏電接地選線、越級跳閘、電壓波動跳閘等。并且，借助自動分析對故障的隱患進行預估，防止突發電力事故的出現，這樣才可以處理突發安全事故當中控制電力預案的技能，可以在自動專家系統、分析專業圖表工具、大型安全事故處理、分析錄波工具、綜合與精確地計量監測上應用，可以提升管理能力、節省電能、減少事故出現次數、降低損耗、提升運行效率，根據系統互聯網智能程控與遠距離操控技術，能夠自動化地監控煤礦生產裝置和供電系統。

1.2 變電所管理和監控系統

監控管理系統借助安全、先進的場地監控分站和多媒體綜合監控站，可以對煤礦變電站裝置的信息進行報警顯示、管理操作、監測、設置調整，可以組合而成獨立的統一控制機制，也能夠接入煤礦自動化網絡組合而成電子監控子系統。多媒體綜合監控站的通訊接口是多路的，可以連接變電站當中的各種開關量和模擬量傳感裝置、電力保護裝置、供電裝置，可以動態地模仿演示監控系統運行的畫面、演示監控曲線和信息、收集資料信息、設計保護參數，以及對互聯網的數據咨詢和監控站運行現狀進行查詢，并且可以連接語音廣播、電話通訊、視頻監督等裝置。這樣一來，確保了落實語音報警以及遠距離操作和集控操作。

1.3 集控主站系統

集控自動化的主體是集控主站，需要確保其組成有視頻監控主機、雙操作員工作站、雙SCADA服務器、WEB服務器、雙前置機等。集控站涵蓋綜合管理操作、遙巡、監控等，其直接影響到受控子站與集控主站的管理維修、調度技術、運行技術。

1.4 受控站系統

作為集控自動化基礎的受控子站的組成部分是防誤閉鎖系統、視頻系統、自動化系統。而受控子站自動化系統的組成部分是通訊管理機、微機保護測控、當地監控等。可以控制變電站、采集和處理變電站數據，并且向集控站上傳信息，且對集控站的信息予以接收。當前，受控子站自動化系統分為三種，即分散分布式、統一分布式、統一式。

2 煤礦35kV變電站無人值守自動化系統的關鍵裝置

2.1 微機測控保護裝置

微機測控保護裝置的作用是良好的儲存記憶、迅速計算、防干擾、A/D模數轉換、數字濾波等，其跟固有的保護系統進行比較，具備可取性與速動性的優勢，以及具備比較強大的生命力。并且微機繼電保護裝置還具備下面的好處：一是安全性，微機保護裝置可以自我診斷，可以實時地對自身的軟件與硬件問題進行檢查，如果存在故障，那么可以實時地發出警報。二是保護性，該裝置可以根據數學方法進行有效地保護。三是容易擴展性，其便于共享和控制信息。

2.2 微機防誤閉鎖裝置

微機防誤閉鎖裝置的組成部分是具備直控作用的數碼鎖、閉鎖控制器單元、綜合操作屏幕、遙控閉鎖單眼元、計算機鑰匙、防誤主機等。這樣一來，其可以實現電氣裝置需要的“五防”功能。

3 煤礦35kV變電站無人值守自動化系統的通信協議

管理和控制變電站的趨勢是變電站遠距離控制與無人值守，而其實施有效控制的關鍵在于通信協議。當前，計算機技術持續發展，進而有助于將計算機智能化控制技術應用于變電站中。該模式的組成部分通常是CPU分布式采集控制，其借助各種CPU單元的通信管理和控制變電站，確保變電站可以自動化地調整監督、測量、傳遞、控制數據。變電站自動化系統中應用通信協議具備非常大的價值與作用。倘若想確保上級控制中心與變電站自動化具備“五遙”的能力，那么務必保障各種控制裝置、CPU單元、主機、工作站、工程師站的準確和全程通訊。在整個的系統通信當中，通信協議屬于中心環節。少了通信協議，計算機自動化系統就難以體現相應的功能，難以共享與溝通信息。電力系統搜集的信息指標具備較高的安全性與實時性。為此，針對控制系統而言，通信協議顯得十分關鍵。當今一般應用的通信協議是IEC870-5-101通信協議、CDT 循環通信協議、DNPV3.00 通信協議等。

4 結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，煤礦機械化程度越來越高，基于新科技的持續進步，煤礦35KV變電站綜合自動化系統中會越來越多地應用高科技，而新技術的應用能夠實現變電站運行費用的降低與安全系數的提升。

參考文獻：

[1]趙劍濤等.淺議綜合自動化變電站的安全運行[J].科技創新導，2010，05（02）.

[2]唐岳，廖力清，汪治國.IEC60870-5-104 遠動規約在電網調度中的應用[J].電力系統通信，2005，26（150）.

作者簡介：單旭（1987-），男，江蘇濱海人，本科，助理工程師，從事煤礦機電技術管理工作。