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电网智能技术在煤矿供电系统中的应用

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：杨小武

[导读] 本文简单概述了电网智能与煤矿供电系统，基于此，探究电网智能技术运用在系统内的情况，即隔离故障、安全防护、智能控制、数据监控、继电保护、越级跳闸处理等。

陕西陕煤黄陵矿业机电公司，杨小武 727300

摘要：本文简单概述了电网智能与煤矿供电系统，基于此，探究电网智能技术运用在系统内的情况,即隔离故障、安全防护、智能控制、数据监控、继电保护、越级跳闸处理等。
关键词：电网；智能技术；煤矿；供电系统
        引言：煤矿发展过程中，给供电系统带来诸多挑战，其生产装置较为特殊，用电负荷无法保持稳定，造成电压变化幅度大，故障问题也层出不穷。对此，需正确运用智能技术，维护系统的使用性能。
        一、电网智能及煤矿供电系统
        电网智能运用于电力系统内，形成具备综合性特点的体系。如今此类技术主要分析对象为发电与运输，利用多层面的监测和信息整合等，实现全方位地管控。国内煤炭应用量持续提高,相应的生产能力也随之有更高标准。智能技术的运用显然满足了煤矿运转需要。此类技术集合环保、高生产等多项目标于一身，综合适用前沿控制科技、通讯和计算机等，保障此类供电系统的基本稳定，掌握系统的实时状况，以制定高度符合的运维方案，维护煤矿的平稳运营。此类技术的出现，实现在控制污染的同时，提升生产水平。加之，当前电网本身的智能化装置逐步增多，借助智能系统，消除错误信号，提升供电效率。
        煤矿的供电系统始终是国内煤矿的重点研究方向，其日常用电负荷共有三个等级，具体对应的生产项目略有差异。一级针对常规的供电使用装置，如扇风机及提升装置、井下变电所等:二级针对煤矿公司与生产期间动能、照明等；其余供电项目由三级完成。国内此类供电系统已然有较长的运转历史，各项应用性质也得到全面提升，但始终会因为各类因素，造成系统稳定性降低。一旦系统隐患未能有效处理，加之煤矿用电的波动区间偏大，电压提升的同时，会带来较多热量，影响供电线路及装置，继电保护是当前应当重点改进的对象。电力系统持续减小，但输电级别却有所提高，造成系统与装置的运转水准发展步伐不一致，造成系统安全指数下降。
        二、电网智能技术运用于煤矿供电系统分析
        （一）故障隔离及安全防护
        系统运转规模根据煤矿生产情况而改变，如果在扩大的过程中，安全监测难以适应系统工作需要，势必降低系统安全指数，而其中的决定性因素为网架结构。涉及到线路连接、整体部署、地理条件等，日常管理和变电站类似。借助专业工艺，安设装置，专门负责系统内的故障，实现高效隔离，以确保系统的安全性。在科技逐步成熟的过程中，智能技术可以配合使用，进一步增强对故障识别与处理的精确度。此外，此类技术能实时监测系统内的电流，掌握由此形成的故障，直接调整开关，达到防备处理的效果。同时,此类技术能和智能程序建立连接，配备装置，不间断地获取信号，确保可以快速分析实地信息，基于现场故障实况，生成处理计划。全过程完成线路监控及信息反馈等方面的智能化。
煤矿电力体系内的线路运维中，差动属于使用较多的一项.线路引发的故障主要是因为其两端电压值的差距较多，造成线路损坏。借助合理的保护举措，分析电气量，准确辨别故障，并和设定的电压差值区间加以对比，判断是否应当隔离线路。完成对线路维护的基础上，还提高继电装置的稳定程度，加深电力运维的可靠性。
        （二）CAN总线与自动控制
        由于煤矿生产需要，电力体系内的负荷布局并不集中，一般运用总线，可展现其分布管控的应用价值，达到动态监测的目的，此也正是智能技术运用的关键。基于该项技术，应结合煤矿电力系统的特征,准确布局控制点，确保信息获取量具备代表性与全面性，在设定的管控体系下，完成数据收集与传送。而后完成验收比较，以对系统运转数据实施综合处理分析。借此可以达到在总线覆盖范畴中，监测装置的工作状态，继而使之后的供电配置更加合理，有实况信息作为依据。

        自动控制是智能技术应用于电力系统内比较显著的特征，如今，煤矿生产规模扩大，系统运转范畴随之增加，运转时长与范畴始终与煤炭生产状况相匹配。而单纯利用人工无法满足实时监测的目的，智能技术融入于此，有效解决此类现象。智能变电站与管控体系相互配合，借助监控设备，将供电线路现场情况传给管理系统，利用计算机保存并分析传输回的数据，管理者能根据系统反馈的装置工作状态，下达操控指令，即使在无人值班时，也能进行自动调控，确保设备处于基本稳定状态，形成故障后的波及范围能得到有效控制。
       （三）供电可视及数据监测
        使用智能技术后的电力系统，需保持对一、二次装置的工作情况，实施监控和异常警报，达到减少人力应用量的目的。其可视化包括：系统运转情况可视，采集动态的电流及功率等，系统后台及控制终端能随时掌握此类信息；一次装置工作情况，如断路装置手车运用电动手车，能达到远程管理的效果，实时掌握开关区域的绝缘物质与温度状况，确定分合闸与行动点等；二次装置及网络运转情况，保护设备需完成自检,此外还包括网络通信、电源稳定性等；可视故障，换言之，出现故障后，系统会自动生成清晰的信息，包括故障类别、发生时间及各类波形图等，为检修技术员提供处理数据，以高效排除无问题线路段；视频联动，管理者可根据工作需要，随时切换查看的界面；警报功能，系统在出现异常后，会自动向关联的管理者手机发送信息，确保信息传达效率。
        煤矿电力系统运转期间，监测数据处理模块中，一般运用依然通过优化处理后的单元和，职业技术员需持有先进的工作观念，完成检测数控平台及全景信号。具体包括三项工作，即记录保存信息、回访和展现。监测数据期间，需基于控制点发出的数据内容，形成动态信息，采集实地数据时需借助安全设备，完成对服务器的信息传达。回访部分则借助全景新消息资料，从现有内存资料内，整理出当下运转信息，并完成深度分析，确定系统内存在的异常，该项功能可以起到高效检索的目的。展现部分的承载体为图标及曲线分布等，维护信息的系统化特点。
        （四）继电保护及越级跳闸
        现阶段，对于继电保护的整定运算可使用专门计算程序，仅需把煤矿供电的地表与地下状况，绘制成图纸，设定掌握的真实参数，所有供电运算及开关设置等均可直接得出，而后运用同样的方式，得到断路电流及相关定值，最终形成完整的电力规划报告。此种处理方式具备便利性与标准化的特征，但由于煤矿生产环境较为复杂，导致个别部分与实地状况有偏差，应当适当调整。同时，整定值由多位技术员就地调整，避免有随意改动的情况出现。越级跳闸需借助，让系统可以在发现异常的同时，完成一系列的数据交互及拓扑等举动，达到防越级的目的。如果通信出现问题，系统可直接进行拓扑辨识，辨别供电模式，掌握保护联系，及时作出隔离举动。此系统能有效避免越级跳闸，但由于低压装置较为分散，仅能防护高压状态下的此种跳闸问题。面对上述问题，可结合煤矿企业的特征，运用监控及物联网等现代科技，配备授权管控、违规制备等。
        三、结束语
        综上，常规供电系统运转问题明显，比如能耗量多、安全指数不高等，造成供电效率偏低。使用智能技术，能弥补以往系统的缺陷，自动完成故障隔离及数据采集等，使系统保持平稳运转的状态，并借助各类保护举措，降低故障率。
参考文献：
[1]贺壮.电网智能技术在煤矿供电系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2020(01):212-213.
作者简介：杨小武（1974.06-），男，汉族，陕西韩城人，大专学历，电工技师；目前主要从事煤矿高、低压电设备检修工作。