煤炭調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

張向光

摘 要：隨著高新科技的不斷發(fā)展，煤炭行業(yè)已經(jīng)成功與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，不斷的進(jìn)行技術(shù)革新，調(diào)度自動(dòng)化開(kāi)始朝著數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化、市場(chǎng)化、集成化、智能化的方向發(fā)展。本文主要結(jié)合作者的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行入手，簡(jiǎn)要的概述了煤炭調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，詳細(xì)介紹了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能，根據(jù)全國(guó)煤炭企業(yè)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，分析了未來(lái)煤炭企業(yè)電力調(diào)度自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。探討電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是煤炭企業(yè)電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的保障，在煤炭生產(chǎn)調(diào)度中具有主導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：煤炭企業(yè)；電力調(diào)度；自動(dòng)化系統(tǒng)；趨勢(shì)

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與無(wú)線通信技術(shù)蓬勃發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，自動(dòng)化 已成為電力調(diào)度的主流發(fā)展趨勢(shì)，煤礦企業(yè)實(shí)施電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)勢(shì)在必行。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是指直接為電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，包括在此系統(tǒng)運(yùn)行的應(yīng)用軟件。是在線為各級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)生產(chǎn)運(yùn)行人員提供電力系統(tǒng)運(yùn)行信息、分析決策工具和控制手段的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)是保證電網(wǎng)安全和經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行的重要支柱手段之一。隨著電網(wǎng)不斷的發(fā)展，電網(wǎng)的運(yùn)行和管理需求在不斷地變化，要保證電力生產(chǎn)的安全有序進(jìn)行，作為重要支柱的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)要適應(yīng)電網(wǎng)需求的發(fā)展。

礦區(qū)供電網(wǎng)承載著礦區(qū)生產(chǎn)的大命脈，供電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到礦區(qū)生產(chǎn)安全與生產(chǎn)效率，保障供電網(wǎng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。電力調(diào)度系統(tǒng)在礦區(qū)生產(chǎn)企業(yè)中占據(jù)重要位置，它直接關(guān)系到電能輸送、電能質(zhì)量乃至采煤生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)。

礦區(qū)電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)分為電力調(diào)度自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、變電所測(cè)控系統(tǒng)和電力線路綜合監(jiān)測(cè)控制子站系統(tǒng)。其中電力線路監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)是幫助電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度人員及時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行及潮流分布狀況，并及時(shí)合理地調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行的有力工具，它的遠(yuǎn)程控制功能能提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益并極大的減輕調(diào)度人員和各分站或變電所操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

一、煤炭企業(yè)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

煤炭作為現(xiàn)代人生產(chǎn)、生活中最重要的資源組成，服務(wù)著人們?nèi)粘５母黜?xiàng)生產(chǎn)、生活需要，煤炭的產(chǎn)量直接關(guān)系著民生。但是，煤炭開(kāi)采也伴隨著時(shí)時(shí)刻刻的安全問(wèn)題，不僅要保證產(chǎn)量，更要保證安全。供電是礦井生產(chǎn)中最重要的環(huán)節(jié)之一，目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)的煤炭生產(chǎn)企業(yè)礦井供電采用的是變電站分散供電，非集中管理的方法，無(wú)統(tǒng)一的電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)；通信主要依靠電話聯(lián)系，人傳人的方式，這種方式很不可靠，如果出現(xiàn)重大供電安全事故，領(lǐng)導(dǎo)者無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的掌控全局，下達(dá)命令，造成的后果將不堪設(shè)想。

二、煤炭企業(yè)電力調(diào)度自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

隨著煤炭企業(yè)整合力度的加大，各礦區(qū)生產(chǎn)能力有了大幅度的提升，電能的需要也在不斷地增加，地面及井下用電設(shè)備也隨之大幅度增多，輸配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式也越來(lái)越復(fù)雜，同時(shí)礦井生產(chǎn)對(duì)電能質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。為了保證礦井生產(chǎn)的用電安全，必須對(duì)煤炭企業(yè)電網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。

臺(tái)東方電子1998年推出的新一代的主站產(chǎn)品，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上嚴(yán)格按照分層開(kāi)放的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，DF8000電力系統(tǒng)軟件分支撐平臺(tái)和應(yīng)用軟件部分，支撐平臺(tái)部分包括網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、圖形管理三部分，應(yīng)用軟件包電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配網(wǎng)自動(dòng)化、電能計(jì)量、電網(wǎng)分析軟件、地理信息系統(tǒng)、調(diào)度/配網(wǎng)管理、SCADA、數(shù)據(jù)采集、報(bào)表、調(diào)度員界面、PAS、DAS、DA、TMR、WEB等部分。

2.1 DF8000系統(tǒng)的軟件功能

DF8000系統(tǒng)的軟件功能是嚴(yán)格按照模塊進(jìn)行劃分的，每個(gè)功能都單獨(dú)是一個(gè)程序模塊，各程序模塊可以在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，也可以根據(jù)需要分布在不同的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，所有程序集中在一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行時(shí)要把機(jī)器的配置配大一點(diǎn)以保證各程序的運(yùn)行速度，一般情況下歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器單獨(dú)配置一臺(tái)機(jī)器，SCADA同數(shù)據(jù)采集可合到一塊，調(diào)度員界面單獨(dú)配置機(jī)器，按照每臺(tái)機(jī)器所運(yùn)行程序的不同，可以把機(jī)器分成如下幾類(lèi)：安裝商用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)叫做歷史服務(wù)器，運(yùn)行SCADA程序的節(jié)點(diǎn)叫做SCADA服務(wù)器，運(yùn)行數(shù)據(jù)采集的機(jī)器叫做數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，如果SCADA和數(shù)據(jù)采集的程序運(yùn)行在同一臺(tái)機(jī)器上則叫做SCADA服務(wù)器，運(yùn)行調(diào)度員界面的節(jié)點(diǎn)叫做調(diào)度員工作站，運(yùn)行WEB程序的節(jié)點(diǎn)叫做WEB服務(wù)器。

2. DF8000的硬件分別有以下幾部分組成

2.1數(shù)據(jù)采集裝置 數(shù)據(jù)采集裝置包括Modem機(jī)箱、通訊服務(wù)器，Modem負(fù)責(zé)把由遠(yuǎn)方RTU送來(lái)的調(diào)制模擬信號(hào)解調(diào)成標(biāo)準(zhǔn)RS-232數(shù)字信號(hào)，通訊服務(wù)器負(fù)責(zé)把從Modem解調(diào)出來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)RS-232數(shù)字信號(hào)匯集起來(lái)，然后通過(guò)以太網(wǎng)送到前置機(jī)。

2.2前置機(jī) 運(yùn)行數(shù)據(jù)接收發(fā)送程序的機(jī)器叫做前置機(jī)，前置機(jī)直接同通訊服務(wù)器通訊，把由通訊服務(wù)器匯集起來(lái)的通道信息接收，并進(jìn)行必要的處理，前置機(jī)一般冗余配置兩臺(tái)。

2.3 SCADA服務(wù)器 運(yùn)行SCADA處理程序的機(jī)器叫做SCADA服務(wù)器，前置機(jī)予處理的通道信息送到SCADA服務(wù)器里進(jìn)行更進(jìn)一步的處理，進(jìn)行YC的工程變換、越限處理、統(tǒng)計(jì)處理等，對(duì)YX進(jìn)行對(duì)位處理、報(bào)警處理等，SCADA服務(wù)器一般冗余配置兩臺(tái)。

信息采集與控制子系統(tǒng)主要是對(duì)采集到的信息進(jìn)行處理、加工。一是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)配置主要分為分層式和分布式。其中分層式包括前置機(jī)，主要負(fù)責(zé)各廠站遠(yuǎn)動(dòng)終端的通信并取得信息；主控機(jī)，擔(dān)任SCADA任務(wù)；后臺(tái)機(jī)，擔(dān)任安全分析和經(jīng)濟(jì)計(jì)算等任務(wù)。而分布式配置是把各種功能分散到多臺(tái)計(jì)算機(jī)中去，由局域網(wǎng)LAN將各臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，各臺(tái)計(jì)算機(jī)之間通過(guò)LAN交換數(shù)據(jù)，備用機(jī)同樣連在局域網(wǎng)絡(luò)上，并可隨時(shí)承擔(dān)同類(lèi)故障機(jī)或預(yù)定的其它故障機(jī)的任務(wù)。為滿(mǎn)足以上要求，使煤炭企業(yè)電力調(diào)度系統(tǒng)更加現(xiàn)代化、智能化、合理化，調(diào)度系統(tǒng)還應(yīng)增加智能語(yǔ)音系統(tǒng)，使調(diào)度員能更快速、準(zhǔn)確的控制企業(yè)的電力網(wǎng)，下達(dá)命令。智能語(yǔ)音系統(tǒng)的特點(diǎn)：連入系統(tǒng)的所有外線電話及內(nèi)線電話的號(hào)碼均顯示在主界面中，以便于值班人員的操作；任意一部電話均可代接長(zhǎng)時(shí)間振鈴而無(wú)人接聽(tīng)的電話；支持包括內(nèi)線、外線在內(nèi)的多方電話會(huì)議；可選擇調(diào)度電話及會(huì)議的錄音方式；具有豐富的系統(tǒng)語(yǔ)音提示，可指導(dǎo)用戶(hù)操作；便捷的電話記錄查詢(xún)及統(tǒng)計(jì)功能；在各部電話之間均可以任意接、轉(zhuǎn)；靈活設(shè)置各部?jī)?nèi)、外線工作模式。

結(jié)束語(yǔ)

近幾年，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)有了很大的發(fā)展，在內(nèi)涵方面有了很大延伸，從原來(lái)的單一的 EMS 系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)有的 EMS/DMS/水調(diào)自動(dòng)化、遙測(cè)、廠站自動(dòng)化、雷電監(jiān)視、電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)等等。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展離不開(kāi)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)平臺(tái)的支持， 達(dá)到秒級(jí)或數(shù)秒級(jí)的實(shí)時(shí)性要求。其中電力市場(chǎng)信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用需要公網(wǎng)的配合，這就要做好加密和隔離處理。隨著煤礦生產(chǎn)能力的進(jìn)一步提升，作為大工業(yè)生產(chǎn)用戶(hù)，煤炭企業(yè)能夠使用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)的信息上報(bào)和查詢(xún)已經(jīng)成為趨勢(shì)。在煤業(yè)系統(tǒng)中，已經(jīng)有少數(shù)的礦區(qū)已經(jīng)投入使用智能電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，從使用過(guò)程來(lái)看，效果很好，使用期間，事故停電時(shí)間和事故處理時(shí)間都有大幅的縮短，為保證礦區(qū)煤炭產(chǎn)量做出了堅(jiān)實(shí)的后盾。

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