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智能變電站在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用

發(fā)表時間：2020-05-01 07:33

前言：當前，煤礦產(chǎn)業(yè)取得了巨大的發(fā)展成就。同時，煤礦產(chǎn)業(yè)對供配電的要求日益提高。對此，有必要加強智能變電站在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用，有效滿足煤礦產(chǎn)業(yè)對供配電的各項需求，并有效增強煤礦產(chǎn)業(yè)的綜合效益。要明確煤礦產(chǎn)業(yè)的供配電各項需求，并立足于煤礦產(chǎn)業(yè)實際情況，對智能變電站進行靈活應(yīng)用，充分發(fā)揮智能變電站的優(yōu)勢，取得良好的應(yīng)用效果。
　　一、智能變電站概述
　　智能變電站是一種先進的新型變電站，對數(shù)字信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行了充分應(yīng)用，能實現(xiàn)對相關(guān)信息的有效集成和高度共享，利用諸多先進性和穩(wěn)定性較強的智能設(shè)備，實現(xiàn)對電網(wǎng)信息的自動收集，并實現(xiàn)對電網(wǎng)的智能控制和有效保護，并能實現(xiàn)精確的計算測量和有效的實時監(jiān)測[1]。智能變電站能將自動采集的電網(wǎng)數(shù)據(jù)作為依據(jù)實施科學的自我分析，能實時對電網(wǎng)進行智能調(diào)節(jié)。在電網(wǎng)中，智能變電站承擔著轉(zhuǎn)換門戶的重要職能，具備過渡鏈接的關(guān)鍵作用，能實現(xiàn)對電能的有效轉(zhuǎn)換和控制，并能鏈接輸配電涉及的各項環(huán)節(jié)。智能變電站在煤礦中的應(yīng)用，能為礦井提供安全有效的電網(wǎng)系統(tǒng)。智能變電站主要包括如下結(jié)構(gòu)組成：（1）站控層。該層涵蓋監(jiān)視、站域控制、信息通訊以及時間校對等諸多系統(tǒng)。（2）間隔層。該層的主要職能是對智能變電站實施保護測控，包括繼電裝置，能實現(xiàn)對電能的監(jiān)控計算、測量控制以及集中處理。（3）過程層。該層涉及各類一次設(shè)備，諸如變壓器、隔離開關(guān)、斷路器以及互感器等，還包括各類一次設(shè)備相應(yīng)的智能終端以及合并單元[2]。
　　二、煤礦供配電需求
　　煤礦供配電主要包括需求：（1）供電可靠性。煤礦生產(chǎn)要求連續(xù)供電。煤礦生產(chǎn)涉及的各類用電設(shè)備的良好運行有賴于連續(xù)的電能供應(yīng)，供電中斷會導(dǎo)致用電設(shè)備運行停止，嚴重破壞煤礦生產(chǎn)的正常秩序和生產(chǎn)效益，甚至會引發(fā)安全事故，對煤礦工作人員人身安全造成嚴重威脅。（2）供電安全性。煤礦產(chǎn)業(yè)對供電安全具有較高要求，只有安全供電才能有效避免煤礦產(chǎn)業(yè)發(fā)生火災(zāi)、觸電以及爆炸等各類安全事故，才能有效增強變電所運行的安全性，才能有效保障煤礦實現(xiàn)安全生產(chǎn)。（3）供電電壓及供電頻率穩(wěn)定。煤礦供電使用的交流電具有不同頻率，需遵循相關(guān)規(guī)定對供電電壓以及供電頻率進行合理設(shè)定，增強電壓及頻率的穩(wěn)定性，有效保障煤礦生產(chǎn)涉及的各類用電設(shè)備實現(xiàn)正常良好運轉(zhuǎn)。（4）供電經(jīng)濟性。煤礦生產(chǎn)對供電經(jīng)濟性也具有較高要求。在煤礦中對智能變電站進行應(yīng)用，要對智能變電站耗費的建設(shè)成本進行有效降低，并減少基本配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)耗費的投資，大幅度提升相關(guān)設(shè)備的實際使用效率，在確保煤礦生產(chǎn)效益的前提下，有效降低各類資源的實際耗用量。另外，要注重加強對智能變電站的有效維護，有效避免不必要的電能損耗。
　　三、智能變電站在煤礦領(lǐng)域的應(yīng)用
　　1、強化對智能變電站三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用
　　加強智能變電站在煤礦領(lǐng)域中的應(yīng)用，要強化對智能變電站三層結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)用。要遵循相關(guān)規(guī)范的具體固定，對智能變電站相應(yīng)的站控層采用雙重化冗余配置，并對系統(tǒng)服務(wù)器、遠動工作臺、監(jiān)控工作臺、音響報警裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置、防誤閉鎖裝置以及全站對時設(shè)備等進行采用[3]。站控層實施各項監(jiān)控運行，實現(xiàn)對過程層的有效操控，并對相關(guān)設(shè)備進行有效的刀閘控制，對刀閘變?yōu)檫M行監(jiān)視，對本跨間隔實施合理的順序控制，實施有效的投退操作保護。通過雙重網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合拓撲結(jié)構(gòu)相應(yīng)的獨立雙星，促進網(wǎng)絡(luò)切換以及GOOSE、MMS報文傳輸?shù)膶嶋H效率實現(xiàn)大幅度提升。智能變電站要借助相關(guān)結(jié)構(gòu)，有效監(jiān)控各類設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，實現(xiàn)對各類設(shè)備狀況的實時了解，并基于合理的信息整合，實現(xiàn)對設(shè)備故障的及時準確預(yù)報，并對故障原因進行科學診斷，另外，對事件進行順序記錄，并打印制表。站控層要實施規(guī)范的遠動工作。通過智能規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置，對各類非標準設(shè)備，諸如消防設(shè)備、動補設(shè)備、直流設(shè)備、消弧線圈以及五防設(shè)備等相應(yīng)的監(jiān)測信息進行轉(zhuǎn)換，使之滿足DL/T860標準相應(yīng)的信息模型的相關(guān)功能。包括GOOSE和MMS在內(nèi)的間隔網(wǎng)絡(luò)層借助網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)與本間隔和其他間隔設(shè)備、站控層設(shè)備的良好通信。遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范的具體要求，間隔層相應(yīng)的主變保護以及110kV斷路器保護均對直采直跳方式進行采用，為測控裝置實現(xiàn)良好的一體化提供有效保障，并借助主變非電量相應(yīng)的保護設(shè)備對一體化進行有效保護，每側(cè)開關(guān)均能實現(xiàn)有效的智能跳閘，且每臺主變保護均具有良好的雙重配置[4]。35kV和10kV開關(guān)柜保護通常設(shè)計為常規(guī)跳閘，并對保護測控合并單元智能終端一體化裝置進行采用，站控層發(fā)生故障，不會對間隔層相應(yīng)的保護動作產(chǎn)生不良影響。究其原因，各裝置并非借助電進行直接聯(lián)系，而是通過光電耦合技術(shù)，并結(jié)合繼電器實施有效鏈接。過程層則主要包括互感器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能開關(guān)、智能終端以及合并單元等設(shè)備。過程層相應(yīng)的GOOSE網(wǎng)絡(luò)要嚴格遵循電壓等級進行組網(wǎng)，并適合對雙網(wǎng)星型結(jié)構(gòu)進行采用，促進間隔層與智能終端二者間、間隔層設(shè)備間以及閉鎖功能等實現(xiàn)良好的信息交換。主變要對雙重化保護進行采用，合并單元以及互感器也要對雙重化配置進行采用。間隔層通過合并單元能實現(xiàn)對信息的有效采集。
　　2、加強對智能操控技術(shù)的應(yīng)用
　　智能操控技術(shù)對計算機技術(shù)進行了充分應(yīng)用，通過編制科學的操作程序，能實現(xiàn)對變電站各項供配電活動的有效控制，其遠程控制中心以及各類后臺機器，能對變電站運作進行有效的自動化控制，且控制過程極為簡便，僅需按鍵操作即能高效完成各項操作。通過對智能操控技術(shù)的應(yīng)用，能有效實現(xiàn)對操作冗余的簡化，且能有效規(guī)避各類人為操作發(fā)生失誤，能實現(xiàn)有效的遠方操控，能借助計算機實現(xiàn)對變電站運行的有效控制。

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