供电系统监控技术研究范文

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1在线五防技术

为了防范因电气设备误操作引发的人员、设备的安全事故，在对变电站中断路器或刀闸（以下统称为开关）进行分合闸操作时，需要根据其他开关的开合状态，判断分合闸操应该闭锁还是允许。这就是业内所称的“五防”闭锁。五防系统已有原来简单的设备二次接线电气闭锁发展为现在的实时在线五防系统，其集成在自动化系统监控后台软件及保护测控装置中的五防模块中，对开关操作进行防误闭锁实时判断，能够取消电脑钥匙和机械锁具，并且能够确保操作的安全快速可靠。在线五防主要是通过地面集控中心监控后台与井下地面变电站各设备的保护测控装置协同控制实现的。监控后台要求存储供电系统所有开关设备的五防闭锁逻辑，并能够对开关设备通过光纤网络实现远方操控。

当对开关设备进行单步遥控时，监控后台能够结合存储的五防闭锁逻辑与开关设备的运行状态，判断操作能够被允许；当对多个开关设备进行顺序控制时，监控后台能够生成满足“五防”要求的操作票，并且每步操作均能判断是否满足五防要求。保护测控装置要求存储所在间隔内所有开关设备的五防闭锁逻辑。并且保护测控装置与所在间隔内所有开关设备采用电缆直接相连，实时获取开关设备的开合运行状态。在进行就地操控时，结合五防闭锁逻辑，分析操作是否满足五防要求。保护测控装置亦能够通过光纤网络把间隔内开关设备的开合状态传递给其他间隔保护测控装置与监控后台，同时通过光纤网络接受监控后台下发的远方遥控命令。保护测控装置上应装设两个转换开关。一个转换开关实现监控后台远方遥控、保护测控装置就地顺控、手动操作的投退转换。另一个转换开关实现监控后台五防逻辑闭锁、保护测控装置五防逻辑闭锁、开关电气五防闭锁的投退转换。

2智能开票技术

煤矿供电智能监控系统在进行顺序控制时需要按照特定的操作票逐步完成开关设备的控制工作。设计的煤矿供电智能监控系统不仅支持手动输入操作票内容、点图开票还支持智能开票技术。智能开票技术基于专家系统，能进行操作票的自动生成，其总体结构如图2所示。要实现智能自动开票，要完善专家系统的知识库。智能开票专家知识库主要由设备库、规则库、票面语言库分组成。设备库是对整个煤矿供电系统一次设备与二次设备进行抽象建模并进行详细的信息描述，包括断路器、隔离开关、变压器等设备的名称、编号和各设备间的连接关系等。规则库包括操作每一类设备时要遵循的操作规则。规则库包含五防逻辑，即遵循先拉开短路器后拉开隔离开关等操作规则，同时规则库也包含母线操作规则、变压器操作规则等。票面语言库则存储便于操作人员阅读的操作票面语言，操作人员也可以进行票面语言的编辑。要实现智能自动开票，也要进行推理机设计。推理机根据操作任务、通过运用智能开票专家知识库、根据神经网络或是遗传算法等各智能控制策略完成操作票的自动生成。当然，智能开票专家系统还需要设计人机接口、知识获取机构等。

3实例分析

本文将运用智能监控系统的拓扑分析技术解决线路相间短路问题，由此验证智能监控技术在矿业生产监控中具有普通系统无法比拟的应用优势。

3.1线路相间短路情况分析如图3所示，线路系统，线路3、5发生相继相间短路。从图中看，各级保护通信正常：②保护速断动作；①保护速断动作；④保护速断动作；①和④开关跳闸；②开关未跳闸。

3.2拓扑分析技术在解决线路相间短路问题中的应用。经拓扑分析形成故障矩阵。计算判断故障点在线路3、5处。②号开关拒动，需检修，①、④号保护正确动作。

3.3系统生成处理策略（如图5所示）断开②开关，合上①开关。故障被隔离，4号线路供电恢复正常，策略可自动执行也可人工确认执行。由此可见，新技术的使用提高煤矿供电系统的远程监视和智能控制水平，有效解决了我国煤矿长期存在的电力自动化水平低下、监控系统由原先功能单一、通信延时长可靠性差等问题。同时对煤矿的安全生产起到了保驾护航的作用，减少了煤矿电力系统安全事故的发生几率。其中在线五防技术和智能开票技术的应用，避免了因电气设备误操作引发的人员、设备的安全事故，提高了煤矿的安全生产系数，也减少了因安全事故而产生的损失。

4结论

本文设计了一种可行的煤矿供电智能监控系统，能够进一步提高煤矿供电系统的远程监视与智能控制水平，降低因误操作造成煤矿安全事故，提高对煤矿供电系统各设备运行状态的实时监视，能够保证煤矿的安全生产。

作者：米自波 单位：冀中能源股份公司邢东矿