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一．概述
電力集控系統(tǒng)作為煤礦綜合自動化系統(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。隨著采煤機械化程度的提高，煤礦供配電系統(tǒng)運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)的安全運行，并可實現(xiàn)供電的“移峰填谷”，給煤礦帶來巨大的社會和經(jīng)濟效益。
本方案設(shè)計采用的電力集控系統(tǒng)由后臺監(jiān)控計算機（監(jiān)控層）、通訊管理機（通訊間隔層）、智能監(jiān)控儀表和微機綜合保裝置（現(xiàn)場設(shè)備層）組成。
二．系統(tǒng)設(shè)計
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），第三層為現(xiàn)場設(shè)備層（主要設(shè)備是井上、井下微機綜合保護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，為每個變電所設(shè)置一臺通訊管理機，監(jiān)控分站采用RS485現(xiàn)場總線方式與各微機綜合保護裝置或智能采集模塊相連，采集變電所開關(guān)設(shè)備的運行參數(shù)和狀態(tài)，實現(xiàn)就地集中數(shù)據(jù)監(jiān)測和設(shè)備控制的功能。同時通訊管理機對采集到的信息進行處理、轉(zhuǎn)換，通過以太網(wǎng)環(huán)網(wǎng)平臺集中上傳到系統(tǒng)后臺主機。
系統(tǒng)后臺設(shè)置有開放的通訊接口與全礦井綜合自動化系統(tǒng)實現(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
為實現(xiàn)對煤礦變電站系統(tǒng)的自動控制，系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能：
3.1、保護定值在線管理
力控電力版針對變電站中的微機保護裝置設(shè)計了一種四層的通用的數(shù)據(jù)模型，即：保護裝置\定值組\定值項\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：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)，并可實現(xiàn)整定電壓變比、電流變比、額定電壓、額定電流、過載能力等參數(shù)。
3.4 、控制、保護功能
系統(tǒng)具有就地自動、就地手動、遠(yuǎn)程手動控制功能，在中心站進行遠(yuǎn)程控制時具有操作權(quán)限和操作記錄功能。
系統(tǒng)具有過載保護、短路保護、過壓保護、低壓保護、絕緣監(jiān)視保護、漏電保護等功能。當(dāng)系統(tǒng)的監(jiān)測值超過設(shè)置的極限值時，可在本地和遠(yuǎn)方進行報警，并且實時顯示報警信息。
3.5、雙機冗余、切換功能
力控電力組態(tài)軟件具備雙機冗余功能，可實現(xiàn)手動、自動切換，當(dāng)系統(tǒng)局部發(fā)生故障或錯誤時, 整個系統(tǒng)仍然可以維持正常工作，主從機切換間隔很短。同時系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)自動同步功能。
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)實時圖表的WEB發(fā)布和查詢，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，包括遙測量和遙信量實時值，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)點登陸信息等歷史數(shù)據(jù)的按時間為索引條件的WEB查詢，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)方管理。
四．結(jié)語
通過力控電力監(jiān)控軟件平臺的應(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)維護工作量，減少維護人員和值班人員，降低供電成本。
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