王麗娟

（汾西礦業(yè)集團供電分公司，山西 介休032000）

信息化、自動化以及機械化在我國煤炭生產方面的不斷提高，使供電安全在煤礦安全生產方面的要求更高，本文對于這方面的安全性以及可靠性進行了分析，而且提出了相對應的策略。

1 煤礦供電系統(tǒng)現(xiàn)狀和存在的問題

1.1 網架結構不合理，供電可靠性低

單側電源輻射是目前供電系統(tǒng)運用最普遍的，煤礦供電系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，極易引起大面積停電。造成這一問題的原因在于供電系統(tǒng)的保護配合難、可靠性低。

1.2 繼電保護技術和原理相對落后

煤礦供電系統(tǒng)的不足有兩方面：一是整定配合難；二是繼電保護差。其產生的原因是由于目前供電系統(tǒng)的保護裝置采用的是單端電氣量的電流保護，另外因為電線路段以及供電級數(shù)多，還有有關部門在電流和時限方面的限制。

1.3 信息監(jiān)測不全，煤礦供電系統(tǒng)全局可靠性分析比較困難

由于供電系統(tǒng)存在一定的不足，目前，還不能夠在供電系統(tǒng)方面進行全面分析和制定解決方案。

1.4 供電系統(tǒng)狀態(tài)評估和故障綜合分析能力不強

在供電系統(tǒng)運行狀態(tài)和故障分析方面，存在分析能力不強的不足，目前所采用的裝置無法達到相對應的要求，這些裝置相互之間在實用化和智能化方面協(xié)調不夠，所以供電的質量和安全得不到保障。

2 電網新技術的發(fā)展

在我國，輸電網智能化建設工作正在開展，它的規(guī)范工程和標準都已經建立，電網智能化是指根據(jù)需要支持的高級功能的電網管理控制技術，采用環(huán)保低碳設備，運用控制技術和通信技術以及計算機技術進行分析決策，信息采集。

變電站已經開始越來越智能化，在供電系統(tǒng)中，信息監(jiān)測不全的問題可以通過一系列的智能化一次設備來解決，這些設備有智能變壓器和GIS以及斷路器，它可以使變電站通信平臺網絡化，信息共享標準化和信息數(shù)字化，另外智能分析方法和輔助設備的問題也得到解決，實現(xiàn)變電站狀態(tài)的監(jiān)測和檢修以及智能報警、資產評估的功能。在狀態(tài)評估和故障綜合分析能力方面，智能變電站的其它技術可以有效地解決。

在我國，由于配網結構和硬件設施的一步步改進，帶動配電網故障技術開始走向成熟。GIS和SCADA系統(tǒng)的相結合，使供電的可靠性得到了有效地提高。

3 具體解決方案

3.1 采用高可靠供電網架結構，對故障定位隔離，實施負荷轉供

對于煤礦供電系統(tǒng)網架結構方面的考慮，需要擁有超前和長遠的觀念，而它的網架結構在煤礦系統(tǒng)的供電可靠性方面影響也較大。

SCADA設備不僅有著故障定位隔離的作用，還可以對開關進行控制，得到信息，監(jiān)測故障電流。使GIS和SCADA系統(tǒng)相結合，進行故障定位，故障隔離和恢復，在故障方面，提供更加準確的信息。通過SCADA提供的信息，尋找出好的方案，滿足電壓質量，容量約束和拓撲約束的前提條件之下，提出不同的相對應的策略。

3.2 結合智能監(jiān)測終端，實現(xiàn)雙端量的差動保護

3.2.1 傳統(tǒng)電流保護缺陷的分析

圖1所反映的是一種階段式電流保護，它也叫做電流速斷保護，所采用的原理就是反應于短路電流幅值而瞬時動作的電流保護，目前，在煤礦供電系統(tǒng)中，這種保護被普遍運用。電流保護方面的優(yōu)點和缺點也很明顯，簡單可靠、保護動作迅速是它的優(yōu)點，運行方式的影響大，電流整定值和整定時間復雜是它的缺點。在煤礦供電系統(tǒng)之中，三段式電流存在很多的問題，為了確保供電系統(tǒng)能夠準確，所以這一方面還需要改進。

圖1 階段式電流保護

3.2.2 差動保護在煤礦供電系統(tǒng)的應用分析

在煤礦供電系統(tǒng)之中，縱聯(lián)式保護是用來判斷故障在本線路范圍內外的，為保護線路是否切除做決策。在理論方面，這種保護擁有選擇性。在圖2中，如果在保護1和保護2上安裝有功率的方向元件，保護1將會對保護2進行判斷，假若保護1和保護2功率都為正，那么保護1動作，依此原理，在其它的繼電器也做判斷，當然這是在k1點發(fā)生斷路前提條件之下的。

圖2 縱聯(lián)式保護

① 建立全景數(shù)據(jù)信息監(jiān)測和數(shù)據(jù)平臺的分析

數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)展現(xiàn)和數(shù)據(jù)回收是煤礦供電系統(tǒng)的三個組成部分，它對SADA系統(tǒng)的PDR上的功能得到改進提高以及創(chuàng)新的作用。數(shù)據(jù)記錄模塊可以供數(shù)據(jù)回收和展現(xiàn)模塊使用，運用安全裝置的渠道是將數(shù)據(jù)文件發(fā)送全景數(shù)據(jù)文件FTP服務器上，而這種數(shù)據(jù)記錄模塊是根據(jù)SCADA生成的數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)回收具有斷面保存，數(shù)據(jù)檢索和故障辨識方面的作用，它采用的原理是通過全景數(shù)據(jù)將運行數(shù)據(jù)加載到內存里面。通過一系列圖表和列表等進行數(shù)據(jù)展現(xiàn)和對比以及分析就是數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

采用全景數(shù)據(jù)分析，在SCADA系統(tǒng)方面，能對其系統(tǒng)之中的數(shù)據(jù)進行一系列的處理，而且對于EMS和DTS等方面，能夠提供不同時間，時間較長的數(shù)據(jù)，對于這些數(shù)據(jù)，全景數(shù)據(jù)技術可以通過一些表格和曲線形式將數(shù)據(jù)還原和分析。

② 鋪筑設備與智能控制方法結合，實現(xiàn)最優(yōu)的自動調節(jié)和控制的方法

為了在煤礦供電系統(tǒng)的安全生產方面得到提高，職能視頻監(jiān)控得到應用，在機房的不同設備方面，這種職能視頻監(jiān)控都能起到全站的，全天的監(jiān)視，從而進一步地提高煤礦供電系統(tǒng)的安全。線監(jiān)測層和應用系統(tǒng)層以及數(shù)據(jù)采集平臺組成了綜合監(jiān)控平臺，數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置平臺。將數(shù)據(jù)上傳，數(shù)據(jù)采集平臺再將所有的數(shù)據(jù)轉化成一定的格式，從而建立全景數(shù)據(jù)平臺，應用系統(tǒng)層從全景數(shù)據(jù)平臺中，對這些數(shù)據(jù)作分析和統(tǒng)計以及應用。

4 煤礦供電系統(tǒng)進行智能化建設的幾個難點

4.1 確實適用于煤礦，尤其是井下的智能化供電設備少

在電網智能化建設方面，它的設備要求是比較高的，目前，由于它特殊的生產環(huán)境造就了在電器設備方面的要求也高，這種煤礦井下的設備，目前還很缺少。國家有關部門應該在設備這一方面做調研，制定相關的標準，鑒定新設備和頒發(fā)證照，有關企業(yè)應該在這一方面多做研發(fā)。

4.2 在全國煤炭行業(yè)統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一標準，統(tǒng)一建設電網智能化難度大

在全國煤炭行業(yè)的電網智能化建設方面，很難實行統(tǒng)一的規(guī)章制度，原因在于全國的煤炭行業(yè)，無論是在效益和規(guī)模，以及技術裝備水平，還是在技術保障和資金方面都是參差不齊的。

對于這種現(xiàn)象，相關部門應該采取一系列的措施，來進行改善，給予以后的技術裝備打下良好的基礎。

4.3 煤礦進行智能化供電系統(tǒng)建設的技術力量薄弱

在我國，電網智能技術才剛剛興起，而它僅僅只在電力行業(yè)進行了研究和應用，所以，在煤炭行業(yè)方面，還存在著大量的不足，技術力量也跟不上。這個問題，首先可以進行技術交流和培訓，其次可以加強這個行業(yè)與相關單位企業(yè)的合作，從而在這方面總結經驗。

5 結語

在煤礦供電系統(tǒng)中，使用電網智能技術，不僅可以提高它的可靠性，還可以提高它的安全性，而對于煤礦供電系統(tǒng)存在的問題，也能夠及時進行解決。對于國家的主管部門和設備制造廠以及煤炭行業(yè)，都有著重要的意義。

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