煤矿供电自动化系统的开发设计
煤矿供电系统自动化的实现，可以把煤矿上所有的与变电站相关的实时信息及时的传送至煤矿的供电系统主站，下面是小编搜集整理的一篇探究煤矿供电自动化系统的论文范文，欢迎阅读查看。
【摘要】煤矿供电系统的自动化，可以有效的掌控煤矿电网的运行规律，提高供电的安全性和可靠性，避免大面积停电或者越级跳闸等煤矿电网事故的发生。对于提高煤矿电网的运行管理水平，推广无人值守变电站的应用有很大的帮助。本文简要阐述了煤矿供电自动化系统的开发设计。
【关键词】煤矿;供电;自动化
引言
煤矿在开采的过程中，对于电能的要求比较高，因此煤矿的供电系统必须满足可靠性、安全性、合理性、经济性等要求。煤矿的供电系统中的电源应该使用双回独立的线路，禁止电源线路上出现任何负荷;在煤矿电力系统中，应该采取防爆、防触电以及过电流、过负荷等技术保护措施;此外，电力系统中的电压偏移应该控制在额定值的5%～7%的范围内偏差应该避免超过0.2～0.5hz，系统的供电因数必须达到0.9以上。煤矿供电系统的设计还应该考虑到便于操作、节省费用等因素。总体来说，对于煤矿的供电系统来说，想要保持供电系统的可靠性，就应该选择双回干线式按线系统，变压器组的按线方式多选用全桥式，电压、电流互感器的选择应该符合系统的要求，系统中应该应用先进的真空断路器技术，同时，监测保护系统一定要设置的比较完善。
一、煤矿供电系统自动化技术功能
煤矿供电系统中应用自动化技术，增强了煤矿供电系统的应用功能：
(1)自动化技术在煤矿供电系统中的应用，可以随时的掌握电力系统中的运行状态;
(2)可以收集和评估煤矿供电系统中不同的接线方案运行状态和信息，时刻掌握控制对象的所有动态信息;
(3)煤矿供电系统中，应用自动化技术，可以在数据采集和处理的状态下，借助网络平台，把开关量信息、数据、讯号等传递到监制系统中，并进行数据的处理，然后更新于数据库中，成为供电系统中进行各种操作的资料依据;
(4)借助自动化技术，可以通过多种形式，例如图像、文字、表格等形式呈现出系统的各项安全监控信息，进行合理的判断煤矿电网系统的整体运行状态;
(5)档系统出现运行异常的状况时，例如断路器错位、异常跳闸或者继电保护模拟量高出整定数值等状况，系统可以自动完成切换保护动作，并且及时传送报警信号;
(6)在在供电系统运行状态下，自动记录事件动作和状态，并且能够完成自动打印，实现存盘储存，并进行有效的管理;
(7)可以设定操作闭锁功能，以减少或者杜绝出现人工操作失误的现象，确保供电系统的正常运行。
二、煤矿供电自动化系统的开发设计
1.煤矿供电系统自动化控制结构。煤矿供电自动化系统中现代自动化技术的应用主要包括四个部分：
现场智能测控单元部分、工业以太网部分、地面集控中心部分、地面集控中心部分。除此之外的分站下属网络结构的自动化和运行都是借助RS485信号并联网络完成的。详细的分析情况如下：
(1)系统的现场监控职能主要是监督、控制盒保护供电系统中的设备和线路运行状态。监控操作的顺利完成主要是借助数据的传递方式，实现从县城监控单位都自动化分站的传输，同时接收遥控指令。
(2)在工业以太网的部分中，煤矿供电系统自动化控制系统的主站和监控分站之间的连接就是借助自动化技术来完成的，也可以实现相关信息的传递。网络冗余技术在自动化控制系统的设计过程当中使一项十分重要的技术，它可以大大增加网络通信的可靠性。针对于煤矿井下防爆性要求比较高的特殊工作环境，通常会借助光纤维结构的传输介质，例如，光纤线路、电转换器、太网网关等应用于网络系统中，以满足远距离的传输需求。
(3)在地面集控中心部分中，自动化技术在煤矿生产指挥中心的应用，主要是借助系统主站，实现集中监视和控制管理煤矿生产作业现场中的高压馈电设备的目的。这些高压馈电设备包括监督控制软件、 独立运行的工控机、UPS电源装置等。
(4)在自动化监控分站中，自动化技术的主要作用就是对现场监控单元和循环地两部分之间的数据和信息进行传递，并且把所有经过自动化监控分站处理之后的信息或者数据再次传递给系统主站。主站系统发出的命令应该由紫定华分站接收，然后传递给与数据信息相关的现场监控单元，利用这种方式可以实现远程操作。在这个过程中，发挥着主要作用的的器件主要有嵌入式计算机设备、外围设备和装置、通信协议转化器等宿设备装置。
2.煤矿供电自动化系统的控制设计。煤矿供电自动化系统中的分站设计主要包括硬件设计和软件设计，硬件设计的组要组件有嵌入式计算机系统、通信协议转换器、光电转换器和一些外围设备组成，其工作原理就是能够对现场的监控单元进行循环的采集数据，并把数据转化成与OPC服务器相匹配的格式，然后通过工以太网和OPC数据传输机制再传给主站，并对主站发出的控制命令进行及时接收，并遥控指挥现场监控单位进行操作。煤矿供电自动化系统中的软件设计分站操作主要采用的系统是嵌入式WindowsXP、监控软件利用VC++6.0工具、Active X通信控件、OPC动态连接库WTOPCSvr 等，分站监控程序进行循环地交换数据主要是通过COM 口与多个现场测控单元，通过以太网口可以将采集到的数据传递给主站。可以采用ActiveX串行的方式设计分站与现场测控单元的通信程序，可以参考有关串行通信的参考文献，进行具体的设计。OPC 技术主要应用于分站和主站之间的数据通信，使不同的程序应用和不同的设备之间的接口标准化，简化数据之间互相交换的环节，使同设备的数据集成起来更加便捷。一般情况下在OPC软件接口进行数据通信的过程中，都会设计OPCServer，OPCServer的设计主要是VC++6.O工具和OPC动态连接库WTOPCSvr进行的。本自动化系统中选用的WindowsXPSP2作为主站的操作系统，选择iFix组态软件作为监控软件。
三、煤矿自动化供电系统的运行效果
煤矿供电系统自动化的实现，可以把煤矿上所有的与变电站相关的实时信息及时的传送至煤矿的供电系统主站，便于对矿井供电系统内的全部运行信息进行前方为掌控，借助视屏可以转却的了解井下各变电所现场情况，一旦出现事故，可以为综合判断和处理提供准确的依据，提高了系统的工作效率和处理事故的能力。系统中的高压隔爆开关微机保护器，能够调整限定值、定时设定电流保护，进而有效的实现井上井下的保护配合，避免发生由于越级跳闸而造成的大面积停电;系统中的漏电保护可以及时的检测到事故发生段，减少处理事故的时间，提高处理事故的效率;系统中的低电保护设置具有延时的功能，可以减少由于系统电压波动造成的开关失误，还可以对高低开关进行授权设置、在线调整、修改、验证保护值等，减少停电次数;在系统中安装专用IP电话，可以在供电系统发生事故时，保持通信畅通，提高处理事故的效率，及时的回复用电。
四、总结
总之，煤矿供电自动化系统的设计，首先需要设计出一个用来与系统分站进行数据传输的OPC客户端，具有接收数据及存储、更新数据库的功能，还需要设计一个用来显示和操作数据界面的系统，能够借助图片和动画的形式显示整个供电系统的工作动态。通过自动化的电网改造，提高了煤矿的供电系统的现代化管理水平，保障了矿井的生产用电安全。
参考文献
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[2]石柏虎.煤矿井下高压供电监控系统研究[D].山东大学，2012.
[3]尤德玲，王磊.基于CDT通信规约的煤矿供电自动化分站[J].煤矿机械，2012，10：266-267.
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