安科瑞電氣股份有限公司   上海嘉定   201801
 

摘  要：分析營(yíng)礦區供電運行現狀，制定出無(wú)人值守改造方案并投入使用，該系統采用數據通道開(kāi)通、綜合保障系統升級、監控系統改造、后臺數據上傳等自動(dòng)化技術(shù)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制系統，無(wú)人值守，數據上傳。

        隨著(zhù)智慧礦山和數字化建設的興起，礦山高壓配電室“無(wú)人值守"運行模式逐步成熟，礦山電網(wǎng)開(kāi)始改革，不斷優(yōu)化高壓配電室調控模式。無(wú)人值守變電站符合當今電力發(fā)展的趨勢,能夠促進(jìn)電網(wǎng)的安全穩定運行,推動(dòng)電力生產(chǎn)管理的現代化，提高電力企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟運行水平。

        系統概況。某礦區自建礦以來(lái)，供電系統一直采用傳統的有人值守模式。變電站（室）分三部分：一是1座110kV變電站和8個(gè)6kV高壓室；二是1座35kV站、7個(gè)10kV高壓室和5個(gè)35kV變10kV等級的箱變；三是1座35kV變電站和1個(gè)10kV開(kāi)閉室。共有運行人員131人。當電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，相關(guān)人員需要進(jìn)行如圖1所示的操作流程，層級煩瑣報批，效率低下。

傳統運行模式存在的問(wèn)題：

（1）事故處理流程煩瑣。管理幅度大，層級較多，事故應急響應速度慢。

（2）專(zhuān)業(yè)融合度較低。專(zhuān)業(yè)覆蓋面窄，融合度低，工作內容單一，不利于員工業(yè)務(wù)素質(zhì)和技能水平的持續提升。

（3）變電站運行管理工作分配不均。因受到站內自動(dòng)化程度和配置人員的限制，常出現工作高峰時(shí)段運行人員數量不足，影響變電站的正常生產(chǎn)運行。

（4）變電站的自動(dòng)化水平有待提高。因運行年份已久，站內設備及綜合自動(dòng)化程度不高，下屬高壓室安全保衛和防火、防盜系統，監控系統覆蓋率沒(méi)有達到95%，并且受地域或管理制度的制約，還沿用多年來(lái)的有人值班運行模式，效率低下。

        總體思路。通過(guò)調研礦區所有變電站（室）運行現狀，對其存在的問(wèn)題以及站室的人員配置、

數據信號傳輸方式、綜保后臺通信情況等信息進(jìn)行詳細的統計、梳理。進(jìn)行實(shí)地考察學(xué)習，結合自身的運行現狀和設備情況制定出周密、嚴謹的改造方案為四個(gè)部分，該方案能夠實(shí)現調度監控職能合一，對電網(wǎng)設備“五遙"功能，人力資源優(yōu)化配置，提升人員綜合技能，為礦山電網(wǎng)調度運行業(yè)務(wù)流程創(chuàng )新提供技術(shù)保障。

2.1技術(shù)方案

（1）開(kāi)通數據通道。改造前，110kV變電站不能獲取各個(gè)配電室內的綜合數據，只能由室內的值班人員完成抄表、監盤(pán)等日常工作。開(kāi)通變電站和高壓配電室之間的數據網(wǎng)通道至為重要。通過(guò)實(shí)地考察，結合配電室分布情況，制定了光纖敷設三步走計劃，一是6kV高壓配電室至110kV變電站，二是110kV變電站至車(chē)間調控中心，三是35kV變電站至車(chē)間調控中心。由于各站室距離110kV站集中控制室較遠，路徑復雜，所以需要布設光纜來(lái)代替普通的網(wǎng)線(xiàn)進(jìn)行通信，每個(gè)配電室都需要布設一根光纜到110kV變電站，并且利用光纜終端盒轉接。為了不影響光端機的使用，在調試光纖過(guò)程中對每一個(gè)光纖回路都進(jìn)行光衰減度的測試，保證了光端機傳輸介質(zhì)的質(zhì)量。

（2）監控系統改造。監控系統改造分為兩部分：光纖敷設和信息采集。敷設由6kV配電室、110kV變電站、直流屏室、研山箱變分別至調控中心的光纖。在配電室和直流屏室高壓柜兩側墻面上分別安裝球形攝像機，在調控中心安裝硬盤(pán)錄像機和顯示器，可靈活調整攝像角度及范圍。因110kV和35kV變電站已安裝監控設備，只需將其監控視頻通過(guò)新敷設的光纖傳至車(chē)間調控中心即可。通RS232/485轉換模塊將監控模塊轉接至工控機串口服務(wù)器，實(shí)現對直流屏監控信息的采集功能[1]。

（3）綜保系統升級。因配電室運行年限已久，綜保軟件版本過(guò)低，運行效率低下。需要對其進(jìn)行升級改造。針對綜保存在的通信缺陷，將通信方式由串聯(lián)改成并聯(lián)，并且在高壓柜外部安裝通信箱，將所有通信線(xiàn)全部接至通信箱中，這樣可保證信號傳輸互不干擾。然后對所有高壓配電室綜保后臺進(jìn)行升級，全部上傳至110kV變電站。引進(jìn)光纖收發(fā)器和交換機，利于數據的統一采集。升級后的軟件功能強大，增加數據采集、實(shí)時(shí)數據處理、事件告警、人機主控界面、實(shí)時(shí)數據監控、歷史數據庫、歷史數據綜合分析、語(yǔ)音功能、事件類(lèi)型等功能。

（4）后臺數據上傳。后臺數據上傳包括變電站（室）綜保和計量后臺的數據，需要傳至調控中心。將變電站內2臺備機中的1臺移至調控中心，站內保留1主1備。在配電室保留后臺電腦，以集控站的方式將后臺信息上傳至變電站，再通過(guò)主備機在調控中心獲取信息數據。對于計量后臺信息，全部通過(guò)光纖上傳，由調度員在調控中心統一監控電能計量。

各項技術(shù)改造以后，礦區電網(wǎng)順利實(shí)現調控一體化，開(kāi)啟了一個(gè)難度更高、技術(shù)更強、管理更集約、應急更快速的電力調控新時(shí)代，由于自動(dòng)化監控系統的實(shí)施，使得調度處理事故的流程明顯減少，很大地優(yōu)化了業(yè)務(wù)流程，實(shí)現了調度業(yè)務(wù)的扁平化管理。

        本成果實(shí)現無(wú)人值守，投運后釋放出勞動(dòng)力可以進(jìn)行外部創(chuàng )效，在減少自身人工成本的基礎上，實(shí)現了效益的較大化。擴大了公司服務(wù)范圍，有力推動(dòng)了公司的轉型發(fā)展。調度對電網(wǎng)運行狀況的掌控能力明顯提高，電網(wǎng)風(fēng)險得到有效預防和控制，事故的快速準確分析與應急處置能力顯著(zhù)提升。

4.1簡(jiǎn)介

        安科瑞電氣股份有限公司根據配電室實(shí)際情況，結合多年的變電站和配電室的運行管理經(jīng)驗，自主研發(fā)了安科瑞配電室綜合監控系統，實(shí)現了智能開(kāi)關(guān)柜運行監控、高壓開(kāi)關(guān)柜帶電顯示、電流電壓等負載運行監控、母線(xiàn)測溫監測、電纜測溫監測、環(huán)境監測、有害氣體監測、安防監控、采暖通風(fēng)、門(mén)禁、燈光、風(fēng)機、除濕機、空調控制等功能。實(shí)現動(dòng)力環(huán)境各數據的檢測與設備控制，實(shí)現動(dòng)力環(huán)境優(yōu)化，避免運行環(huán)境的失控導致配電設備運行故障，保證維護人員，延長(cháng)設備使用壽命，減少配電室粗放式管理導致成本過(guò)高，同時(shí)實(shí)現配電動(dòng)力環(huán)境的分布式遠程管理。

4.2系統功能

4.2.1 通信管理

        安科瑞智能配電室綜合監控系統可以完成對整個(gè)配電室范圍內的通信設備進(jìn)行管理、添加、刪除、控制和數據的實(shí)時(shí)監測。

4.2.2實(shí)時(shí)監測

        安科瑞智能配電室綜合監控系統人機界面友好，能夠顯示配電室設備的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測配電室環(huán)境參數信息，如視頻、溫度、濕度、漏水/水浸、水位、有害氣體和電參量等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警等信息。

4.2.3 數據查詢(xún)

        在人機界面中，可以直接查看配電室個(gè)設備的運行數據。

4.2.4曲線(xiàn)查詢(xún)

        在曲線(xiàn)查詢(xún)界面，可以直接查看遙測參量曲線(xiàn)，包括溫度、濕度、水位、有害氣體、電壓、電流等曲線(xiàn)。

4.2.5運行報表

        查詢(xún)配電室內設備的運行數據報表，包括日報表、月報表、年報表和查詢(xún)報表等。

4.2.6實(shí)時(shí)告警

        安科瑞智能配電室綜合監控系統具有實(shí)時(shí)告警功能，系統能夠對配電室溫度、濕度、有害氣體、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。告警如右圖所示：

4.2.7 歷史事件查詢(xún)

        安科瑞智能配電室綜合監控系統能夠對產(chǎn)生的所有事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和進(jìn)行歷史追溯、查詢(xún)統計、事故分析。

4.2.8 用戶(hù)權限管理

        為保障系統穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的保障。

4.2.9網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

        安科瑞智能配電室綜合監控系統支持實(shí)時(shí)監視接入系統的各設備的通信狀態(tài)，能夠完整的顯示整個(gè)系統網(wǎng)絡(luò )結構?？稍诰€(xiàn)診斷設備通信狀態(tài)，發(fā)生網(wǎng)絡(luò )異常時(shí)能自動(dòng)在界面上顯示故障設備或元件及其故障部位。

4.2.10遙控操作

        安科瑞智能配電室綜合監控系統可以對整個(gè)配電系統范圍內的設備進(jìn)行遠程遙控操作。

4.3Acrel-2000E/B配電室環(huán)境監控系統推薦配置選型

 

        礦區電網(wǎng)通過(guò)科技創(chuàng )新手段，實(shí)現無(wú)人值守改造。自投運以來(lái)，礦區生產(chǎn)穩定，沒(méi)有因供電系統出現故障而導致停車(chē)的事故發(fā)生。新的運行模式為礦區電網(wǎng)的安全穩定運行帶來(lái)顯著(zhù)成效，有力推動(dòng)了礦山電網(wǎng)智能化步伐，開(kāi)創(chuàng )礦山轉型發(fā)展新局面。

 

[1] 杜景軍,常海莎,孫園園.淺談變電站(室)集中值守的實(shí)現[J].自動(dòng)化應用,2018(02):127-

128.

[2]劉利霞，常海莎，田立江.無(wú)人值守改造技術(shù)在礦山供電系統的應用

[3] 安科瑞Acrel-2000EB配電室綜合監控系統2020.04版

 

        韓歡慶，女，安科瑞電氣股份有限公司，主要從事配電室綜合監控系統的研發(fā)與應用。