地質(zhì)工程設(shè)備電力系統(tǒng)配電遠(yuǎn)程控制技術(shù)研發(fā)

邢玲玲

（甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 武威 733006）

在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革后，礦山企業(yè)正逐漸向著現(xiàn)代化、自動(dòng)化、信息化的方向發(fā)展。利用多種遠(yuǎn)程控制技術(shù)在礦山建設(shè)中的應(yīng)用，為礦山企業(yè)的信息化管理提供重要的技術(shù)支持。對(duì)于地質(zhì)工程設(shè)備的管理是礦山企業(yè)中最重要的內(nèi)容之一，在進(jìn)行礦山挖掘的過程中，大量的機(jī)電設(shè)備被使用，借助于遠(yuǎn)程的控制技術(shù)可以建立起一套完整性更高的地質(zhì)工程設(shè)備管理、監(jiān)督體系，以此更好的掌握地質(zhì)工程設(shè)備的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)工程設(shè)備的智能化管理[1]。目前，在地質(zhì)工程設(shè)備電力系統(tǒng)配電遠(yuǎn)程控制主要的控制技術(shù)包括GIS技術(shù)、PLC技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)。通過三種技術(shù)的結(jié)合設(shè)計(jì)出一種全新的地質(zhì)工程設(shè)備電力系統(tǒng)配電遠(yuǎn)程控制方法，從而提升礦山企業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平。

1 地質(zhì)工程設(shè)備電力系統(tǒng)配電遠(yuǎn)程控制技術(shù)研發(fā)

1.1 關(guān)鍵技術(shù)

GIS技術(shù)是最早被運(yùn)用到礦山地質(zhì)工程設(shè)備遠(yuǎn)程控制中的技術(shù)之一，GIS技術(shù)具有信息采集、存儲(chǔ)和處理的功能。作為一種新興的技術(shù)成果，GIS技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)工程設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。將該技術(shù)融入到本文設(shè)計(jì)的控制方法中，首先需要建立一個(gè)礦山地理信息監(jiān)控平臺(tái)，通過平臺(tái)的終端實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞，將信息有效的傳輸?shù)焦こ淘O(shè)備當(dāng)中，從而促進(jìn)設(shè)備配電遠(yuǎn)程控制的速度。

PLC技術(shù)具有成本低。操作簡(jiǎn)單以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在對(duì)地質(zhì)工程設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)，首先要通過可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的數(shù)字化運(yùn)算，再通過高效的編程實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制及自動(dòng)監(jiān)測(cè)，將該技術(shù)融入到本文設(shè)計(jì)的控制方法中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的配電控制，可以有效降低工作人員的工作量，提高工作效率。

物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制技術(shù)是將全球定位技術(shù)、激光掃描技術(shù)以及紅外線傳感技術(shù)融合為一體，成為一種全新的控制技術(shù)，將該技術(shù)融入到本文設(shè)計(jì)的控制方法中可保證對(duì)地質(zhì)工程設(shè)備配電進(jìn)行隨時(shí)隨地的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)工作效率的提升。

1.2 配電網(wǎng)接線方法設(shè)計(jì)

在地質(zhì)工程設(shè)備配電中，配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)可分為安全、警戒、緊急、異常和恢復(fù)五種。配電網(wǎng)的自愈能力是對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)行連續(xù)不斷的在線監(jiān)控和自我評(píng)估。利用仿真技術(shù)，對(duì)配電網(wǎng)的接線方法設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制策略，并做出技術(shù)的診斷和故障的消除。當(dāng)故障產(chǎn)生時(shí)，工作人員若不能及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)可以通過遠(yuǎn)程控制對(duì)故障位置進(jìn)行快速的隔離，并對(duì)其故障問題進(jìn)行處理，恢復(fù)配電，從而避免更大面積的停電現(xiàn)象發(fā)生造成嚴(yán)重的工程停運(yùn)。

本文設(shè)計(jì)的控制方法配電網(wǎng)接線模式可分為兩種，分別是單電源輻射連接模式和雙電源環(huán)網(wǎng)連接模式。

饋線自動(dòng)化主要選用饋線終端裝置，其功能包括遙控、遙測(cè)、遙信功能，以及對(duì)事件的順序記錄、統(tǒng)計(jì)、故障錄波、自動(dòng)回復(fù)及電能量采集功能。在實(shí)際的地質(zhì)工程中，要根據(jù)不同的設(shè)備進(jìn)行不同選擇性的設(shè)置。通過增加分段開關(guān)與負(fù)荷開關(guān)，可將主要干線分為若干個(gè)分線，利用饋線終端裝置并配合故障隔離措施，能夠在地質(zhì)工程設(shè)備配電出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)、及時(shí)的隔離故障部分，減少工作人員對(duì)故障位置查找的時(shí)間，保證在5s～60s之內(nèi)，快速找到并回復(fù)故障位置的正常供電。

1.3 配電終端地質(zhì)工程設(shè)備電源設(shè)計(jì)

由于在地質(zhì)工程中，設(shè)備的配網(wǎng)終端通常安裝在戶外，很難做到為設(shè)備提供直流電源，因此針對(duì)配網(wǎng)終端的直流供電問題本文做出新型設(shè)計(jì)。

若在配電中僅僅使用電壓互感器進(jìn)行供電，一旦出現(xiàn)高壓端停電的情況，分合閘操作將無法進(jìn)行[2]。并且，電壓互感器具有交流操作電源的劣勢(shì)，諧波較為嚴(yán)重，容易造成電源誤動(dòng)或拒動(dòng)的問題產(chǎn)生。

電壓互感器在輸出電壓時(shí)容易受到負(fù)荷的影響，造成輸出電壓不穩(wěn)定。針對(duì)上述問題，將電壓互感器與微機(jī)型直流電源結(jié)合，完成供電，同時(shí)增加備用電源的功能，將電壓互感器的輸出電壓和負(fù)載用電屏蔽，保證輸出電壓的穩(wěn)定，同時(shí)消除諧波。

該電源的輸入為電壓互感器或交流電源，電壓等級(jí)可設(shè)定為220V和110V。輸出的直流電壓可設(shè)置為24V、48V、110V、220V，電源在為負(fù)載提供電壓的同時(shí)也可以為電池進(jìn)行充電。若出現(xiàn)輸入中斷的情況發(fā)生，電池可以為負(fù)載提供源源不斷的電壓。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)的控制方法能夠?yàn)榈刭|(zhì)工程設(shè)備配電提供更加精準(zhǔn)的控制，將其與傳統(tǒng)控制方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。選取五種不同的地質(zhì)工程設(shè)備，分別用兩種控制方法對(duì)其配電進(jìn)行控制。

在保證其它外界干擾因素均相同的情況下，比較兩種方法的配電穩(wěn)定程度。假設(shè)設(shè)備始終保持平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)的配電穩(wěn)定度為1。通過對(duì)兩種方法在控制過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，計(jì)算配電穩(wěn)定度，并將結(jié)果記錄為表1。

表1 兩種方法配電穩(wěn)定度對(duì)比

通過對(duì)兩種控制方法的穩(wěn)定度進(jìn)行對(duì)比，可以看出，本文控制方法在對(duì)設(shè)備進(jìn)行配電的控制中穩(wěn)定度明顯高于傳統(tǒng)方法。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中，由于傳統(tǒng)控制方法沒有考慮到諧波及負(fù)荷的影響，導(dǎo)致設(shè)備E的配電中斷，因此大大降低了控制方法的穩(wěn)定度。通過實(shí)驗(yàn)可以證明，本文設(shè)計(jì)的控制方法能夠更加精準(zhǔn)的對(duì)地質(zhì)工程設(shè)備的配電進(jìn)行控制，因此更適用于實(shí)際的工程作業(yè)當(dāng)中。

3 結(jié)語(yǔ)

智能化電網(wǎng)已經(jīng)成為電力行業(yè)中最熱門的研究課題，本文針對(duì)礦山企業(yè)中的地質(zhì)工程設(shè)備的配電問題，提出了新的控制方法，結(jié)合相關(guān)的新興技術(shù)有效的提高配電的抗干擾能力。在今后的研究中，還將進(jìn)一步對(duì)智能電網(wǎng)的高性能通信技術(shù)以及相關(guān)的支撐平臺(tái)進(jìn)行更加深入的研究。