煤矿35kV变电站综合自动化技术探析

摘 要：利用自动化控制系统对煤矿变电站进行管理有着重要的意义。传统的煤矿变电站普遍存在设备安全性差、监控时效性差等一系列问题，这些问题的存在都会影响煤矿变电站的安全稳定运行。本文首先介绍了煤矿35kV变电站无人值守自动化系统的组成部分，重点论述煤矿35kV变电站无人值守自动化系统的关键装置和煤矿35kV变电站无人值守自动化系统的通信协议，希望能给变电站今后的创新及发展提供参考。

关键词：煤矿；35kV变电站；综合自动化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.046

0 引言

煤矿35kV变电站的任务是管理、监测、传输、控制、分配电能，变电站的稳定工作能够确保煤矿的安全生产。而煤矿科技进步的一个方向是变电站的无人值守和自动化，如此新的变电站能够及时地对煤矿供电系统的无功功率、电压、电流、有功功率等进行及时地监测，其显著的优势是抗电磁干扰性强、抗震性能良好、工作条件稳定、环境温度宽等，从而实现了煤矿生活用电与生产供电的稳定性、安全性，大大地减少了煤矿事故。

1 煤矿35kV变电站无人值守自动化系统的组成部分

35kV变电站综合自动化监控系统重点优化设计变电站的远动装置、继电保护、测量装置、智能装置等，根据超前的信号处理、通讯技术、电子等，智能化地控制、测量、监督整个变电站的配电线路、输电线路、关键装置。

1.1 变电站电力管理和监控系统

主要在煤矿供电系统和运行装置的安保、控制、测量、监督应用电力监控系统。当今供电系统与装置的及时参数监控能够使“五遥操控”实现，能够确定故障位置、监督故障预警，对资讯与故障数据的传送能够解决煤矿供电的一系列问题，像是经常停电、漏电接地选线、越级跳闸、电压波动跳闸等。并且，借助自动分析对故障的隐患进行预估，防止突發电力事故的出现，这样才可以处理突发安全事故当中控制电力预案的技能，可以在自动专家系统、分析专业图表工具、大型安全事故处理、分析录波工具、综合与精确地计量监测上应用，可以提升管理能力、节省电能、减少事故出现次数、降低损耗、提升运行效率，根据系统互联网智能程控与远距离操控技术，能够自动化地监控煤矿生产装置和供电系统。

1.2 变电所管理和监控系统

监控管理系统借助安全、先进的场地监控分站和多媒体综合监控站，可以对煤矿变电站装置的信息进行报警显示、管理操作、监测、设置调整，可以组合而成独立的统一控制机制，也能够接入煤矿自动化网络组合而成电子监控子系统。多媒体综合监控站的通讯接口是多路的，可以连接变电站当中的各种开关量和模拟量传感装置、电力保护装置、供电装置，可以动态地模仿演示监控系统运行的画面、演示监控曲线和信息、收集资料信息、设计保护参数，以及对互联网的数据咨询和监控站运行现状进行查询，并且可以连接语音广播、电话通讯、视频监督等装置。这样一来，确保了落实语音报警以及远距离操作和集控操作。

1.3 集控主站系统

集控自动化的主体是集控主站，需要确保其组成有视频监控主机、双操作员工作站、双SCADA服务器、WEB服务器、双前置机等。集控站涵盖综合管理操作、遥巡、监控等，其直接影响到受控子站与集控主站的管理维修、调度技术、运行技术。

1.4 受控站系统

作为集控自动化基础的受控子站的组成部分是防误闭锁系统、视频系统、自动化系统。而受控子站自动化系统的组成部分是通讯管理机、微机保护测控、当地监控等。可以控制变电站、采集和处理变电站数据，并且向集控站上传信息，且对集控站的信息予以接收。当前，受控子站自动化系统分为三种，即分散分布式、统一分布式、统一式。

2 煤矿35kV变电站无人值守自动化系统的关键装置

2.1 微机测控保护装置

微机测控保护装置的作用是良好的储存记忆、迅速计算、防干扰、A/D模数转换、数字滤波等，其跟固有的保护系统进行比较，具备可取性与速动性的优势，以及具备比较强大的生命力。并且微机继电保护装置还具备下面的好处：一是安全性，微机保护装置可以自我诊断，可以实时地对自身的软件与硬件问题进行检查，如果存在故障，那么可以实时地发出警报。二是保护性，该装置可以根据数学方法进行有效地保护。三是容易扩展性，其便于共享和控制信息。

2.2 微机防误闭锁装置

微机防误闭锁装置的组成部分是具备直控作用的数码锁、闭锁控制器单元、综合操作屏幕、遥控闭锁单眼元、计算机钥匙、防误主机等。这样一来，其可以实现电气装置需要的“五防”功能。

3 煤矿35kV变电站无人值守自动化系统的通信协议

管理和控制变电站的趋势是变电站远距离控制与无人值守，而其实施有效控制的关键在于通信协议。当前，计算机技术持续发展，进而有助于将计算机智能化控制技术应用于变电站中。该模式的组成部分通常是CPU分布式采集控制，其借助各种CPU单元的通信管理和控制变电站，确保变电站可以自动化地调整监督、测量、传递、控制数据。变电站自动化系统中应用通信协议具备非常大的价值与作用。倘若想确保上级控制中心与变电站自动化具备“五遥”的能力，那么务必保障各种控制装置、CPU单元、主机、工作站、工程师站的准确和全程通讯。在整个的系统通信当中，通信协议属于中心环节。少了通信协议，计算机自动化系统就难以体现相应的功能，难以共享与沟通信息。电力系统搜集的信息指标具备较高的安全性与实时性。为此，针对控制系统而言，通信协议显得十分关键。当今一般应用的通信协议是IEC870-5-101通信协议、CDT 循环通信协议、DNPV3.00 通信协议等。

4 结语

综上所述，随着科学技术的不断发展，煤矿机械化程度越来越高，基于新科技的持续进步，煤矿35KV变电站综合自动化系统中会越来越多地应用高科技，而新技术的应用能够实现变电站运行费用的降低与安全系数的提升。

参考文献：

[1]赵剑涛等.浅议综合自动化变电站的安全运行[J].科技创新导，2010，05（02）.

[2]唐岳，廖力清，汪治国.IEC60870-5-104 远动规约在电网调度中的应用[J].电力系统通信，2005，26（150）.

作者简介：单旭（1987-），男，江苏滨海人，本科，助理工程师，从事煤矿机电技术管理工作。