煤礦數(shù)字化變電站技術(shù)研究與應(yīng)用

摘 要：伴隨著國內(nèi)電力系統(tǒng)水平的不斷提高，我國煤炭行業(yè)的變電站建設(shè)已經(jīng)邁向了一個(gè)新的臺階。煤礦數(shù)字化變電站的實(shí)現(xiàn)對于煤礦企業(yè)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行有著重大的影響。本文首先介紹了煤礦的數(shù)字化變電站技術(shù)，重點(diǎn)論述煤礦的數(shù)字化變電站技術(shù)的應(yīng)用，煤礦數(shù)字化變電站技術(shù)不僅能實(shí)現(xiàn)變電站的數(shù)字化運(yùn)行方式，并且還能為煤礦供電電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基石。

關(guān)鍵詞：煤礦；數(shù)字化變電站；技術(shù)應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.079

0 引言

基于我國持續(xù)提升的電力系統(tǒng)水平影響下，煤礦企業(yè)建設(shè)變電站的水平日益提升。自上個(gè)世紀(jì)的80年代，隨著持續(xù)發(fā)展的測量控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)等，國內(nèi)煤礦企業(yè)的變電站建設(shè)不管是由綜合自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、分層分布式、RTU、監(jiān)控，還是由站控層至間隔層，都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化的建設(shè)，這奠定了電網(wǎng)穩(wěn)定與安全運(yùn)行的良好基礎(chǔ)。下面，筆者對煤礦數(shù)字化變電站技術(shù)及其應(yīng)用的有關(guān)問題進(jìn)行了簡要地分析。

1 煤礦的數(shù)字化變電站技術(shù)

數(shù)字化變電站立足于IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)，可以共享變電站之間的信息，實(shí)現(xiàn)目前經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)際需要。在電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分當(dāng)中，繼電保護(hù)設(shè)備是其中之一，其有助于電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。在目前變電站自動化進(jìn)程當(dāng)中，數(shù)字化變電站是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。數(shù)字化變電站在系統(tǒng)在分析變電站二次裝置網(wǎng)絡(luò)化與一次裝置智能化的基礎(chǔ)上，注重立足于變電站的高速網(wǎng)絡(luò)，提供標(biāo)準(zhǔn)化與數(shù)字化的變電站信息，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化信息操作效果與共享效果的大大提升，有助于國內(nèi)數(shù)字化變電站溝通信息。具體而言，數(shù)字化變電站技術(shù)涵蓋下面兩點(diǎn)內(nèi)容：一是管理電網(wǎng)工作和提高配電質(zhì)量。在電網(wǎng)當(dāng)中的變電站具備無可代替的功能，變電站中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可以尤為精準(zhǔn)和具體地體現(xiàn)變電站的綜合作用。為此，當(dāng)前數(shù)字化變電站技術(shù)的第一要?jiǎng)?wù)是管理電網(wǎng)的工作，認(rèn)真地記錄和控制電網(wǎng)工作過程當(dāng)中的工作數(shù)據(jù)、工作現(xiàn)狀等，提高配電質(zhì)量，保障電網(wǎng)安全與可靠的工作。二是實(shí)現(xiàn)變電站的自動化和強(qiáng)化控制變電站。在管理模式上，傳統(tǒng)的變電站要求人力，這不益于變電站順利地開展工作，并且難以提升變電站的工作效率。應(yīng)用數(shù)字化變電站技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)變電站的自動化運(yùn)行，從而使電力工作者的壓力減小，并且使電力工作者強(qiáng)化管理變電站，最終實(shí)現(xiàn)了變電站運(yùn)行效率的大大提升。

2 煤礦的數(shù)字化變電站技術(shù)

創(chuàng)建變電站自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)是數(shù)字化變電站技術(shù)，該技術(shù)涵蓋很多的技術(shù)內(nèi)容，屬于電網(wǎng)工作中具體應(yīng)用的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)。對于煤礦企業(yè)來講，要求電力系統(tǒng)將大量的電能提供到其運(yùn)行過程中，如果缺少電力供給，那么會造成礦井運(yùn)行狀態(tài)的不穩(wěn)定，或者是導(dǎo)致比較大的安全隱患。為了實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的實(shí)際用電要求，當(dāng)前很多的煤礦企業(yè)都逐步地改革變電站，即在變電站中應(yīng)用數(shù)字化變電站技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電力輸送能力的提升，確保礦井采掘的順利開展。

2.1 管理系統(tǒng)的自動化

管理系統(tǒng)的自動化指的是在管理變電站的時(shí)候控制、管理、預(yù)防變電站會出現(xiàn)的故障，且針對發(fā)生的故障能夠?qū)崟r(shí)地提供有關(guān)的故障分析報(bào)告，從而有助于處理故障。經(jīng)常應(yīng)用的管理系統(tǒng)自動化重點(diǎn)涵蓋：分流交換自動化操作、統(tǒng)計(jì)狀態(tài)的記錄資料、電力生產(chǎn)工作數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)信息分層內(nèi)容等，在自動化的管理系統(tǒng)當(dāng)中，有關(guān)的工作者定時(shí)地檢修自動化裝置，從而實(shí)現(xiàn)裝置工作效果的理想化。

2.2 自動化系統(tǒng)

自動化系統(tǒng)的改變比較廣，其是變電站當(dāng)中必不可少的一個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)。應(yīng)用數(shù)字化變電站技術(shù)有助于發(fā)展變電站自動化系統(tǒng)。概況來講，變電站自動化系統(tǒng)涵蓋下面的一些事項(xiàng)：一是以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)作為根據(jù)，這是由于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在變電站工作過程中體現(xiàn)著非常關(guān)鍵的功能，并且其也是創(chuàng)建變電站自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)。當(dāng)今很多的自動化變電站系統(tǒng)是根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)來建立模型、傳播信息、處理數(shù)據(jù)等等。實(shí)踐表明，應(yīng)用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)能夠有效地統(tǒng)一變電站的網(wǎng)絡(luò)資源與自動化系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)化與智能化。二是層次化的控制。在應(yīng)用變電站自動化系統(tǒng)的時(shí)候重點(diǎn)是管理和控制變電站的一系列工作，這有別于傳統(tǒng)意義上的管控模式，變電站自動化系統(tǒng)在控制變電站的時(shí)候借助分層的控制手段，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，自動化系統(tǒng)當(dāng)中的一系列物理層都具備相應(yīng)的邏輯性，借助層次化的控制，能夠有效地控制全部系統(tǒng)、交流信息，并且還能夠跟其它的機(jī)器實(shí)現(xiàn)切換的瞬間性、自由性，從而使切換過程當(dāng)中存在的漏洞與程序減少。

2.3 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

數(shù)字化變電站的一項(xiàng)核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其確保實(shí)現(xiàn)自動化的變電站系統(tǒng)。當(dāng)今，國內(nèi)一些煤礦企業(yè)都創(chuàng)建了局域網(wǎng)，專門將有效的傳導(dǎo)信息的服務(wù)提供給變電站自動化系統(tǒng)。變電站在傳播信息的時(shí)候有著相應(yīng)的規(guī)律性，其有別于其它的一系列傳播信息的方式。首先，其具備的信息量非常強(qiáng)，在一剎那能夠使很多的信息數(shù)據(jù)形成；其次，其信息的特點(diǎn)是長度短小，為此變電站應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)尤為重視網(wǎng)絡(luò)傳播信息的速度和瞬間處理信息的能力。與此同時(shí)，在應(yīng)用變電站網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)重視網(wǎng)絡(luò)工作的可控性與安全性，進(jìn)而確保變電站自動化系統(tǒng)運(yùn)行的順利。

3 結(jié)語

綜上所述，煤礦的數(shù)字化變電站技術(shù)是我國煤炭變電站發(fā)展的新方向，國內(nèi)煤礦企業(yè)變電站發(fā)展的大趨勢是數(shù)字化變電站技術(shù)，其有助于國內(nèi)煤礦企業(yè)的全面發(fā)展，也有助于煤礦電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性的提升。當(dāng)然，縱觀當(dāng)今國內(nèi)的技術(shù)發(fā)展能力，應(yīng)當(dāng)以過渡的方式逐步地建設(shè)煤礦企業(yè)的數(shù)字化變電站。

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作者簡介：胡大凱（1985-），男，吉林農(nóng)安人，本科，助理工程師，從事煤礦機(jī)電技術(shù)管理工作。endprint