鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計探討

樊星星，鹿 瑋

（南京鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210035）

就目前我國鋼鐵企業(yè)的整體發(fā)展情況來看，其普遍需要消耗大量的電力資源，用以維持正常生產(chǎn)，這其中還有部分鋼鐵企業(yè)的成立時間較短，生產(chǎn)成本相對低廉，因此獲得了巨大的市場占有率，但是在其快速發(fā)展的背后卻是亟待解決的各種風(fēng)險問題，其中電力問題尤為重要，由于部分鋼鐵企業(yè)并未對供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計予以充足的重視，因此導(dǎo)致企業(yè)電力流失情況嚴(yán)重，各種電力隱患頻頻出現(xiàn)，長此以往勢必會導(dǎo)致企業(yè)的正常發(fā)展受到影響。

1 鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)的特征

鋼鐵企業(yè)的供配電系統(tǒng)和正常企業(yè)的電力輸送系統(tǒng)間存有較為明顯的差異，其主要區(qū)別在于以下幾點。

1.1 鋼鐵企業(yè)的高功率、高電壓設(shè)備應(yīng)用更多

由于工業(yè)生產(chǎn)的基本需要，因此鋼鐵企業(yè)往往會設(shè)置大量用電設(shè)備，其中主要包含支撐正常辦公的居民用電力系統(tǒng)以及用于進(jìn)行冶金生產(chǎn)的大型用電系統(tǒng)，所以相較于普通的電力傳輸來看，鋼鐵企業(yè)的供配電系統(tǒng)要更為復(fù)雜，其具有更多等級。為了行之有效地保障企業(yè)內(nèi)部的各個供電模塊的安全運(yùn)作，企業(yè)通常會在各個不同的電力設(shè)備上加裝相應(yīng)的電力保護(hù)裝置，通過不同的電力保護(hù)辦法來排查安全隱患。這樣便會極大程度地增加工作人員所需要進(jìn)行的工作量，人工成本投入增加、工作效率不高，為了保障自身可獲得效益，鋼鐵企業(yè)需要引入相應(yīng)的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，用以為點檢人員提供幫助，以此來更為有效地管理企業(yè)內(nèi)部的供配電系統(tǒng)。

1.2 鋼鐵企業(yè)用電集中、用電負(fù)荷集中

就鋼鐵企業(yè)來講，由于其主要工作為冶金生產(chǎn)，因此必須要用到大量大型設(shè)備，與此同時，大部分設(shè)備均是依托于電能進(jìn)行運(yùn)作的，因此鋼鐵企業(yè)屬于高耗能企業(yè)。以南鋼為例，近5年來（2015～2019），其用電量增長情況為15.67%，而且還是恢復(fù)性增長。由此可見現(xiàn)下我國鋼鐵企業(yè)的整體用電情況，由于涉獵到大型工業(yè)生產(chǎn)，因此電量消耗已然成為常態(tài)，用電負(fù)荷集中的背后勢必會帶來相應(yīng)的集中性安全隱患問題，為了行之有效地解決此項問題，鋼鐵企業(yè)有必要建設(shè)更為完整的企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)。

1.3 鋼鐵企業(yè)用電設(shè)備安全需求較高

在大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)車間中，用電設(shè)備均是具有高精度的設(shè)備，與此同時，其往往需要長時間處于工作狀態(tài)之下，如果當(dāng)前設(shè)備無法獲得足夠的電力供應(yīng)，那么其正常運(yùn)作必然會受到?jīng)_擊，給企業(yè)帶來難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。例如，如果鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)車間的電爐以及軋鋼機(jī)等設(shè)備突然失去供電，那么其將會迅速停止運(yùn)作，這樣就會造成大量材料損失問題，甚至還有可能帶來難以預(yù)料的人員安全問題，對于企業(yè)的正常發(fā)展而言影響巨大。

2 鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)概述

鋼鐵企業(yè)內(nèi)部供配電需求并不相同，因此不同模塊需要設(shè)置不同的供配電監(jiān)控系統(tǒng)，以此來保障多個模塊能夠穩(wěn)定運(yùn)作，任何配變電所監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題都不會影響到其余配電系統(tǒng)的正常運(yùn)作。與此同時，工作人員還可以在總控室中更為行之有效地瀏覽現(xiàn)下供配電系統(tǒng)的實時運(yùn)作情況以及其歷史運(yùn)作情況，借助于信息技術(shù)來完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)匯總工作，在各個配變電站分別具有相應(yīng)的監(jiān)控子站，其主要工作目標(biāo)是及時采集各個系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，同時利用光纜傳達(dá)給總控室的雙前置處理機(jī)中。鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該存有雙監(jiān)控主機(jī)以及后臺調(diào)度機(jī)，同時在其中安裝相應(yīng)的WEB服務(wù)器方可。在具體運(yùn)作的過程中，電力監(jiān)控系統(tǒng)需要將各個用戶做分級處理，按照登陸用戶的等級來區(qū)分其權(quán)限，以此來保障正常操作。此外，鋼鐵企業(yè)的供配電監(jiān)控系統(tǒng)的有關(guān)用戶文件需要借助于數(shù)據(jù)庫的形式予以存儲，今后整理分析的時候便可以進(jìn)行應(yīng)用，并且還能夠有效防治數(shù)據(jù)的丟失，以保障供配電監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

3 鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 供配電監(jiān)控系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)

供配電監(jiān)控系統(tǒng)主要包含以下三部分：主站層、子站層以及遠(yuǎn)程終端這三個組成部分，主站層的主要作用是查閱并顯示相應(yīng)的信息；實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入以及輸出，作為上級以及下級之間的信息交互的重要橋梁；子站層的主要功能為數(shù)據(jù)整理收集、對電力設(shè)備的監(jiān)控管理以及信息指令的傳遞；遠(yuǎn)程終端的主要工作功能是對當(dāng)前電力線路中的模擬量以及相應(yīng)的數(shù)字量進(jìn)行收集處理，并針對性地將其顯示出來；如果故障出現(xiàn)，其能夠根據(jù)內(nèi)置的自我保護(hù)指令來進(jìn)行有效保護(hù)或者完成上級所發(fā)布的相關(guān)指令。

3.2 供配電監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)選擇

供配電監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分布面積相對廣泛，如果僅僅依托于分布式以及集成式的供配電監(jiān)控系統(tǒng)的話，顯然難以行之有效地控制各個電網(wǎng)，利用數(shù)據(jù)收集以及監(jiān)控系統(tǒng)的共同應(yīng)用則能夠切實地解決上述問題，在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)收集設(shè)備主要被稱之為下位機(jī)，其主要利用過程硬件來完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息的獲取以及收集；監(jiān)控系統(tǒng)則是被稱之為上位機(jī)，其通過大量組態(tài)軟件共同構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)對當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)部的各項數(shù)據(jù)要素的有效監(jiān)控。

3.3 鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

由于鋼鐵企業(yè)對于電力資源的需要相對特殊，因此在具體設(shè)計供配電系統(tǒng)的過程中需要考慮到其用電量巨大以及用電密集的特征。由此一來，監(jiān)控系統(tǒng)的主站層便需要執(zhí)行更多工作，結(jié)合鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)情況來看，需要將監(jiān)控系統(tǒng)的主站層區(qū)分為控制系統(tǒng)、中間層以及最下層，其中的控制系統(tǒng)中應(yīng)該包含警告系統(tǒng)、電力質(zhì)量警報系統(tǒng)、報表管理、線損分析、系統(tǒng)監(jiān)察等等；中間層的主要作用是管理當(dāng)前供配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，設(shè)置電能信息一體化的工作平臺，可以將其和當(dāng)前鋼鐵生產(chǎn)的經(jīng)營系統(tǒng)相互融合；最下層主要是用于采集數(shù)據(jù)，應(yīng)該在其中配制兩套服務(wù)器，這樣做的原因是為了保障系統(tǒng)的正常運(yùn)作。子站從屬于主站和終端設(shè)備之間產(chǎn)生溝通的重要連接機(jī)制，在進(jìn)行具體設(shè)計的過程中需要全面強(qiáng)化對其穩(wěn)定性以及安全程度的重視。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，供配電監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)備的更新迭代的速率也正在不斷加快，子站作為供配電監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，往往需要具備良好的擴(kuò)充性，以此來保障其中能夠接入更多終端設(shè)備，同時還要求其具備相對良好的維護(hù)性以及安全性。子站層在具體運(yùn)作的過程中需要承擔(dān)大量工作，包括數(shù)據(jù)的采集以及傳輸、儲存、數(shù)據(jù)的檢測以及恢復(fù)等等。遠(yuǎn)程終端主要安裝在相應(yīng)的鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備以及電力供應(yīng)系統(tǒng)之間，其主要功能為監(jiān)督管理，遠(yuǎn)程終端借助于數(shù)字信號以及模擬信號來實時采集當(dāng)前供配電系統(tǒng)的運(yùn)行信息，而后將數(shù)據(jù)傳遞到相應(yīng)的子站層，而后針對性地執(zhí)行由子站層所提供的多個指令。鋼鐵企業(yè)的供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端主要由遠(yuǎn)方以及本地功能所共同構(gòu)成，前者主要是指遠(yuǎn)程終端能夠和子站層之間產(chǎn)生相應(yīng)的監(jiān)控調(diào)度效應(yīng)，借助于遠(yuǎn)距離的信息傳送完成；而后者則主要是借助于自身所擁有的功能來實現(xiàn)對設(shè)備的有效監(jiān)控調(diào)度。

4 結(jié)語

總之，對于鋼鐵企業(yè)來講，由于其電力需要龐大以及電力負(fù)荷較高，因此往往需要建設(shè)更為科學(xué)合理的供配電監(jiān)控系統(tǒng)，以此來全面提高勞動生產(chǎn)效率比，減少自身所需要投入的經(jīng)濟(jì)成本，與此同時，科學(xué)合理的供配電監(jiān)控系統(tǒng)還能夠極大程度地提高當(dāng)前企業(yè)的生產(chǎn)安全性，其所具備的重要優(yōu)勢必然會受到社會的廣泛應(yīng)用。