時(shí)間：2023-09-28 09:30:37
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展給電力監(jiān)控系統(tǒng)的建立和發(fā)展提供了技術(shù)支持，電力監(jiān)控系統(tǒng)充分利用無(wú)線通信技術(shù)的技術(shù)成果進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的管理職能，提高了電力系統(tǒng)的工作效率。無(wú)線通信技術(shù)種類繁多、更新?lián)Q代頻繁，能夠提高電力監(jiān)控系統(tǒng)的性能，使電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展更加具有科學(xué)性和準(zhǔn)確性。
2無(wú)線通信技術(shù)在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的具體應(yīng)用
在電力系統(tǒng)中設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)，利用監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程設(shè)備的操作，能大大提高電力系統(tǒng)的工作效率，滿足人們的生活需要。因此，在電力系統(tǒng)監(jiān)控中應(yīng)用無(wú)線通線技術(shù)已成為社會(huì)發(fā)展的需要。
2.1在電力用戶和線路設(shè)備等方面的應(yīng)用
利用無(wú)線通信技術(shù)可以把電力用戶、設(shè)備、線路等監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)結(jié)起來(lái)，建立一定范圍的局域網(wǎng)，通過遠(yuǎn)程集抄終端，定時(shí)抄傳電力用戶的電表信息并進(jìn)行存儲(chǔ)，避免了因系統(tǒng)異常導(dǎo)致的數(shù)據(jù)缺失；無(wú)線集抄終端還可以智能判斷電路設(shè)備是否出現(xiàn)故障，并把發(fā)現(xiàn)的問題傳送到服務(wù)器，及時(shí)發(fā)出警告。通過無(wú)線通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作，如抄表、查詢、統(tǒng)計(jì)、瀏覽、分析、打印等，避免了人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等弊端，提高了電力系統(tǒng)的工作效率和電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。
2.2在電力服務(wù)方面的應(yīng)用
通過無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)控，把用電系統(tǒng)和移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，既滿足了電力部門向電力用戶及時(shí)發(fā)放用電信息的需要，也滿足了電力用戶根據(jù)個(gè)人需要自行定制信息查詢的需要。利用無(wú)線通信技術(shù)，通過移動(dòng)終端，采用SMS、WAP、PUSH等形式，實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化和監(jiān)控職能，電力部門可以根據(jù)通知的重要程度采用自動(dòng)語(yǔ)音通知的形式，并通過設(shè)定系統(tǒng)得到回復(fù)結(jié)果。同時(shí)，通過對(duì)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)電力部門和電力用戶的信息溝通，及時(shí)解決出現(xiàn)的問題，提高電力部門的服務(wù)效率，滿足電力用戶的需要。電力用戶可以通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)利用EMAIL、SMS、WAP_PUSH等形式，讓手機(jī)等終端進(jìn)行信息查詢和信息定制，提高了電力用戶的滿意度，完善了電力部門的服務(wù)職能。
2.3在電力系統(tǒng)內(nèi)部的應(yīng)用
隨著電子技術(shù)的發(fā)展，使無(wú)線通信技術(shù)在電力系統(tǒng)監(jiān)控中的應(yīng)用得到了進(jìn)一步的發(fā)展，通過無(wú)線通信技術(shù)的定位功能可以對(duì)電力系統(tǒng)工作人員的工作情況進(jìn)行監(jiān)控。隨著智能機(jī)的出現(xiàn)，利用手機(jī)終端還可以實(shí)現(xiàn)信息共享，提高工作效率。如，工作人員在野外工作時(shí)，可以通過手機(jī)終端進(jìn)行信息查閱，及時(shí)處理和解決遇到的新問題，提高其工作效率。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 自動(dòng)化 技術(shù)應(yīng)用 思考
中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0102-01
眾所周知，電力系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的巨維復(fù)雜系統(tǒng)，具有強(qiáng)非線性、時(shí)變性以及參數(shù)不確定性等特點(diǎn)。而電力系統(tǒng)自動(dòng)化則是指通過對(duì)電力系統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)、控制和保護(hù)等手段進(jìn)行電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)的引入為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供了革命性的變革，涵蓋軟件設(shè)計(jì)與應(yīng)用，配套設(shè)施建設(shè)等工作。針對(duì)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，自動(dòng)化技術(shù)幫助其邁入信息化發(fā)展的快車道，促進(jìn)了電力系統(tǒng)更加安全可靠的運(yùn)行，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮巨大的作用。
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中存在的技術(shù)問題
1.1 變電站監(jiān)控運(yùn)行過程中存在的技術(shù)問題
變電站作為電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，其運(yùn)行監(jiān)控的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性是影響電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素所在。就目前而言，我國(guó)電力系統(tǒng)中運(yùn)行的變電站缺乏故障濾波裝置，而針對(duì)后臺(tái)是否需要增設(shè)監(jiān)控機(jī)的討論也沒有形成統(tǒng)一的意見。在實(shí)際工作中，設(shè)置后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的利大于弊。電力系統(tǒng)的變電站通過設(shè)置后臺(tái)監(jiān)控機(jī)，有助于減輕人員的工作負(fù)荷，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與管理，為電力系統(tǒng)的安裝運(yùn)行與維護(hù)提供了重要的參考價(jià)值。同時(shí)，設(shè)置后臺(tái)監(jiān)控機(jī)也有助于企業(yè)控制人工成本，減少人員的不必要開支，也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要標(biāo)志之一。而反對(duì)安裝后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的任院長(zhǎng)則認(rèn)為無(wú)人員看守的狀況下，若變電站出現(xiàn)突況或者運(yùn)行故障時(shí)，無(wú)法進(jìn)行有效的解除。這種觀點(diǎn)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化是相違背的，是認(rèn)識(shí)上的一種偏差。實(shí)際上，就電力系統(tǒng)目前的建設(shè)與應(yīng)用水平而言，尚有諸多部分沒有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，針對(duì)這一客觀事實(shí)，科學(xué)合理的配置自動(dòng)化設(shè)備，進(jìn)行人員值班與設(shè)備運(yùn)行相互協(xié)調(diào)的工作機(jī)制將一方面提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的水平；另一方面解決實(shí)際工作中存在的問題。
此外，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程中，故障濾波器是自動(dòng)化水平的一個(gè)重要體現(xiàn)，也是必不可少的裝置。而現(xiàn)實(shí)中諸多變電站缺乏故障濾波裝置，對(duì)于故障跳閘前后或者電流的非正常變動(dòng)以及故障電流值等的記錄缺失，導(dǎo)致故障發(fā)生時(shí)不能夠有效及時(shí)的予以確診和排除。
1.2 數(shù)據(jù)和信息遠(yuǎn)程傳輸中存在的技術(shù)問題
電力系統(tǒng)是一個(gè)巨大的維度動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在其運(yùn)行過程中，會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)量與信息。而這些數(shù)據(jù)與信息有需要進(jìn)行遠(yuǎn)程的傳輸。目前，有些電力系統(tǒng)中的變電站雖然安裝有后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，但其無(wú)法正常運(yùn)行或者由于設(shè)備陳舊，運(yùn)行效率低下等情況的存在，造成數(shù)據(jù)和信息的遠(yuǎn)程傳輸?shù)氖 ６ㄟ^后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)和信息傳輸?shù)秸{(diào)度主站的做法并利于數(shù)據(jù)和信息的遠(yuǎn)程傳輸。根據(jù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)而言，應(yīng)通過保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)的通訊單元向調(diào)度主站進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的遠(yuǎn)程傳輸，一方面可以避免因后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的的不必要的干預(yù)導(dǎo)致信息和數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖』蛘咝实拖拢涣硪环矫姘l(fā)揮通訊單元的自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的高速、安全、可靠的傳輸，避免因后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)故障影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
2 新時(shí)期電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的方向和意義
未來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向必定是沿著科學(xué)技術(shù)變革的步伐，加速電力系統(tǒng)自動(dòng)化和信息化的城東，如建立DMS系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的信息實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與傳輸、在線識(shí)別與控制、暫態(tài)瞬變的捕捉等功能，集合辦公自動(dòng)化、地理信息與管理信息系統(tǒng)集成，構(gòu)建完善的電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度看，我國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化將有效的消除因故障停電而造成的社會(huì)問題，規(guī)避大面積停電事故的發(fā)生，提高電力系統(tǒng)安全可靠長(zhǎng)效的運(yùn)行。此外，電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化也有助于實(shí)現(xiàn)電力平衡、負(fù)荷監(jiān)控、精確計(jì)量和節(jié)約用電等經(jīng)濟(jì)效益，提高企業(yè)的運(yùn)行成本，節(jié)約社會(huì)資源，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的更好更快發(fā)展提供電力支持。
3 新時(shí)期電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)幾點(diǎn)思考
3.1 計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的引入
隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的不斷深入發(fā)展，其控制也面臨著諸多的挑戰(zhàn)，如：電力系統(tǒng)需要進(jìn)行異地控制器之間的協(xié)調(diào)控制、多目標(biāo)優(yōu)化和確保其運(yùn)行環(huán)境與故障排除的魯棒性特效，滿足其自身強(qiáng)非線性與變參數(shù)的特點(diǎn)。而未來(lái)計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)則是建立在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上推廣應(yīng)用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)非線性、強(qiáng)魯棒性、自主學(xué)習(xí)與處理能力的特點(diǎn)，這恰恰彌合了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的要求。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過連接權(quán)值將數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行非線性映射，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和結(jié)構(gòu)的非線性特點(diǎn)，對(duì)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行自主優(yōu)化處理，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法和硬件設(shè)施對(duì)其控制狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)，確保電力系統(tǒng)的長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2 變壓器設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)
在線監(jiān)測(cè)技術(shù)將是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要體現(xiàn)，也是電力系統(tǒng)擴(kuò)容和電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大的必然要求。變壓器設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)首先應(yīng)用于設(shè)備檢修過程中，幫助技術(shù)人員準(zhǔn)確、及時(shí)的對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，降低故障損耗率和發(fā)生率，提高供電設(shè)備的穩(wěn)定性。針對(duì)電力系統(tǒng)故障檢修的特點(diǎn)，一般分為故障檢修、定期檢修和狀態(tài)檢修三個(gè)組成部分。而未來(lái)變電站在線檢修技術(shù)將保障狀態(tài)檢修階段的準(zhǔn)確性和可靠性，解決離線監(jiān)測(cè)和在線監(jiān)測(cè)的難題。
3.3 自動(dòng)化安全保障技術(shù)的應(yīng)用
自動(dòng)化安全保障技術(shù)是一種靈活的實(shí)時(shí)恢復(fù)機(jī)制，對(duì)保障電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性運(yùn)行具有重要的作用。通過構(gòu)建自動(dòng)化安全保障技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的日常數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和備份，幫助電力公司開展發(fā)電站預(yù)算核算、系統(tǒng)更新評(píng)估和安全指標(biāo)的制定等。自動(dòng)化安全保障技術(shù)同監(jiān)控系統(tǒng)有效的結(jié)合，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的異常情況進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、報(bào)警，從而降低自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬紅.電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)用化應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010（10）.
關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成發(fā)展應(yīng)用
中圖分類號(hào)： U672.7+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。利用電力系統(tǒng)進(jìn)行信息的采集，使用電力監(jiān)控綜合管理整個(gè)電力系統(tǒng)都成為了可能。為了進(jìn)一步完善電力監(jiān)控系統(tǒng)，我國(guó)不斷加大經(jīng)濟(jì)投入，培養(yǎng)優(yōu)秀人才，引進(jìn)新技術(shù)，對(duì)電力的良好運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能
電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
電力監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜多樣的程序，它一般是由信息控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)和問題處理系統(tǒng)三方面共同構(gòu)成的。這三部分構(gòu)成了一個(gè)整體，共同發(fā)揮作用，全方位的監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行。
信息監(jiān)控系統(tǒng)是電力系統(tǒng)構(gòu)建中必不可少的一部分，由于電力監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行過程中現(xiàn)場(chǎng)端和PLC系統(tǒng)的主控端距離較遠(yuǎn)，因此，信息監(jiān)控系統(tǒng)就成為了這個(gè)中轉(zhuǎn)站。目前，系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)主要是以智能設(shè)備為主，負(fù)責(zé)各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信，從機(jī)則是由智能變送器、可編程控制器、現(xiàn)場(chǎng)控制單元構(gòu)成的，用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。
PLC可編程結(jié)構(gòu)、傳感器、執(zhí)行裝置等一系列設(shè)備共同構(gòu)成了現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)，用于執(zhí)行命令程序，采集現(xiàn)場(chǎng)信息，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。同時(shí)，它還可以通過傳感器對(duì)數(shù)字、開關(guān)量等信息進(jìn)行處理，從而獲取電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)使用的具體情況。
顧名思義，問題處理系統(tǒng)就是用來(lái)處理連接過程中所遇到的困難的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是在接收到現(xiàn)場(chǎng)控制子系統(tǒng)傳過來(lái)的各種信號(hào)之后，把它們轉(zhuǎn)化為聲、光、電或者圖像，為工作人員提供信息的指導(dǎo)。具體來(lái)說(shuō)，就是通過報(bào)警系統(tǒng)、顯示屏、模擬屏等設(shè)備的運(yùn)行，幫助工作人員對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行信息進(jìn)行及時(shí)有效的處理。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的功能
由電力監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成可以得知其最主要的功能體現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、信息采集、事件處理和系統(tǒng)控制。監(jiān)控系統(tǒng)可以通過結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，并了解運(yùn)行的參數(shù)。然后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集整理，從而進(jìn)行判斷分析，制定具體的操作指令。最后，系統(tǒng)管理者通過對(duì)子系統(tǒng)的控制，使其執(zhí)行一系列功能，進(jìn)而推動(dòng)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。
另外，電力部門的工作人員可以結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的具體參數(shù)，分析系統(tǒng)功率，并結(jié)合實(shí)際情況定期進(jìn)行調(diào)節(jié)。在功率因數(shù)變動(dòng)時(shí)，還可以對(duì)系統(tǒng)功率進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。同時(shí)，相關(guān)工作者還能夠借助計(jì)算機(jī)等設(shè)施，記錄電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行的情況、故障狀況、操作、變更等數(shù)據(jù)，從而形成有效的信息報(bào)表。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備
電力監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控級(jí)設(shè)備
電力監(jiān)控系統(tǒng)的控制級(jí)設(shè)備主要是以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主。該系統(tǒng)主要是由處理器、接口部分、信號(hào)傳輸、傳感器等共同構(gòu)成的，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測(cè)。
由于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)具有結(jié)構(gòu)擴(kuò)充性好、電壓適應(yīng)范圍大、抗惡劣環(huán)境能力強(qiáng)等特點(diǎn)，所以電力監(jiān)控系統(tǒng)的控制級(jí)多采用此類計(jì)算機(jī)。它可以通過信息接口將主機(jī)和其他設(shè)備相連接，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)數(shù)據(jù)傳送至控制級(jí)、監(jiān)控級(jí)，形成一個(gè)整體的傳輸網(wǎng)，最后實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的控制級(jí)設(shè)備
電力監(jiān)控系統(tǒng)的控制級(jí)設(shè)備是由可編程控制器、智能儀表和通訊介質(zhì)共同組建而成的。可編程控制器大多采用功能強(qiáng)、通用、快速的PLC系統(tǒng)，能夠滿足用戶對(duì)速度和效能的要求。該系統(tǒng)主要包括電源模塊、中央處理器、信號(hào)模塊、通信模塊和功能模塊。它大多數(shù)采用的是光纖或者雙絞線作為通信媒介，而其智能儀表是集遙控、遙信、遙測(cè)于一體的電力監(jiān)控裝置。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)
電力監(jiān)控系統(tǒng)一般采用“同等形式”或“主從形式”的基本通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形式。主機(jī)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的通信指揮，并與從設(shè)備之間依靠主站的獨(dú)立訪問實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，當(dāng)傳送對(duì)象確定后，主站再將信息傳輸至既定的從站。不過，一旦主機(jī)發(fā)生故障的時(shí)候，整個(gè)系統(tǒng)極有可能陷入癱瘓。
電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用
OPC技術(shù)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應(yīng)用
OPC技術(shù)之所以能夠應(yīng)用于電力監(jiān)控系統(tǒng)，主要是因?yàn)槠浣⒘丝蛻舴?wù)器機(jī)制，是連接上位人機(jī)界面軟件與監(jiān)控設(shè)備通訊的紐帶。隨著國(guó)家電網(wǎng)的建設(shè)與改造，電力監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。OPC標(biāo)準(zhǔn)為工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的利益，目前，它已經(jīng)成為了國(guó)家的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，OPC技術(shù)帶來(lái)的利益還不僅僅如此，它還可以更好地應(yīng)用于電力整體運(yùn)行中，為電力監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展做貢獻(xiàn)。
配電綜合監(jiān)控裝置在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應(yīng)用
隨著我國(guó)電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)電力的需求量越來(lái)越大，對(duì)供電質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，在電力供應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)用配電綜合監(jiān)控裝置就顯得尤為重要。運(yùn)用現(xiàn)代化的配電裝置，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，可以為用電方提供更加便利的技術(shù)支持。此外，配電綜合監(jiān)控設(shè)備在電力監(jiān)控系統(tǒng)中還發(fā)揮著巨大的作用。第一，可以合理配置電力資源，有效的提供原始數(shù)據(jù)。第二，提高了電力資源的配置效率，從而保證更好的為客戶服務(wù)。第三，利用監(jiān)控裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，加快推動(dòng)了遠(yuǎn)程抄表的普及。第四，把管理軟件與監(jiān)控裝置系統(tǒng)結(jié)合使用，可以強(qiáng)化計(jì)量裝置的工況監(jiān)視，防止竊電行為的發(fā)生。
GPRS技術(shù)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應(yīng)用
GPRS，即全球定位系統(tǒng)。把GPRS全球移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)用于電力監(jiān)控系統(tǒng)，主要是為了提升系統(tǒng)通信工作的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，提高效率，并幫助系統(tǒng)監(jiān)控部門獲得事故發(fā)生地的準(zhǔn)確位置、地理情形、圖像信息等情況。為電力系統(tǒng)的管理人員及時(shí)快速的開展工作提供保障，降低電力系統(tǒng)由于故障造成的損失。GPRS在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要是通過其數(shù)據(jù)終端的傳輸、監(jiān)控端、集中器、BTS傳輸系統(tǒng)、GPRS與Internet的傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)共同構(gòu)成的。
監(jiān)控終端主要是由信息采集、通訊、控制幾個(gè)模塊共同組成的，通過傳感器對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，并以串行接口與集中器進(jìn)行連接。集中器則主要用于對(duì)監(jiān)控終端的信息進(jìn)行集中整合，并把它傳輸給監(jiān)控中心。數(shù)據(jù)傳輸主要借助路由器，將GPRS與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
故障轉(zhuǎn)移技術(shù)在電力監(jiān)控系統(tǒng)中的發(fā)展應(yīng)用
當(dāng)主機(jī)發(fā)生故障的時(shí)候，最理想的處理辦法就是將服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)移，從而使服務(wù)系統(tǒng)能夠繼續(xù)平穩(wěn)的運(yùn)行。而電力監(jiān)控系統(tǒng)中大多設(shè)有數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，在大型電站中充當(dāng)著重要的角色。因此，應(yīng)該最大限度的保證其服務(wù)運(yùn)行的連續(xù)性和可靠性，進(jìn)行故障的轉(zhuǎn)移，從而保證電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行。
結(jié)束語(yǔ)
總之，電力監(jiān)控系統(tǒng)是一種智能化、單元化、網(wǎng)絡(luò)化的綜合體系，以電力監(jiān)控系統(tǒng)軟件、智能配電儀表和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)。依托先進(jìn)的技術(shù)手段，保證工作人員在現(xiàn)場(chǎng)的任何位置都能夠接收到信息，提高了工作效率。隨著經(jīng)濟(jì)科技的飛速發(fā)展，電力監(jiān)控系統(tǒng)以較少的投資取得了極大的效益，在未來(lái)的發(fā)展中必然會(huì)發(fā)揮更加顯著的作用。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】建筑電氣;現(xiàn)代建筑;應(yīng)用;自動(dòng)化
前言
電氣自動(dòng)化在建筑中的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛了，在許多建筑中隨處可見的電力系統(tǒng)，熱力系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備都是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的一部分，目前，在人們的生活中它已經(jīng)是無(wú)處不在，那么今天筆者就來(lái)介紹一下現(xiàn)代建筑中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用。
一、建筑中的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)介
在現(xiàn)代建筑中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是必不可少的一部分。尤其是高層建筑，如果缺少了電氣系統(tǒng)中的電梯，那簡(jiǎn)直就是高層住戶的噩夢(mèng)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)人們的安全有著很好的保障，熱力系統(tǒng)可以給人們的帶來(lái)溫暖，而最重要的就是電力系統(tǒng)，在當(dāng)代生活中，不可想象的，如果缺少了電力，那么生活會(huì)多么可怕。現(xiàn)代建筑中，尤其是對(duì)于住宅建筑，電器自動(dòng)化系統(tǒng)事實(shí)上就是保證人們正常生活的一個(gè)重要基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，它是以電子技術(shù)為核心，智能控制所應(yīng)有與之相關(guān)的設(shè)備。下面筆者就對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
二、現(xiàn)代建筑中的智能電力系統(tǒng)
上文中提到過智能電力系統(tǒng)是一個(gè)建筑電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)系統(tǒng)，它在建筑中是屬于基礎(chǔ)系統(tǒng)中的重要組成部分。在現(xiàn)代建筑中，電力系統(tǒng)的兩個(gè)重要組成部分，就是電力總閘部分，與各家的分閘部分。在過去的建筑中，有時(shí)候因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)出現(xiàn)問題，就會(huì)引起電火災(zāi)的出現(xiàn)，而對(duì)于這個(gè)問題，在當(dāng)代建筑中的智能電力系統(tǒng)中就可以得到完美的解決。電火災(zāi)的形成主要是因?yàn)榫€路短路，引起大量電流集中出現(xiàn)在某一線路上，由于線路承受的電壓有限，因此導(dǎo)致線路燒斷，而產(chǎn)生的大量的熱量對(duì)線路外在的橡膠達(dá)到熔點(diǎn)后引起橡膠燃燒，形成電火，釀成災(zāi)禍。而在現(xiàn)在的智能電力系統(tǒng)中，對(duì)各家各戶的線路上都有一個(gè)電壓智能檢測(cè)系統(tǒng)，一旦當(dāng)電壓或電流出現(xiàn)異常的時(shí)候，電閘就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，在警報(bào)的同時(shí)就會(huì)對(duì)電力進(jìn)行斷電處理，以做好安全防范的工作。而對(duì)于總閘來(lái)說(shuō)，電子智能控制端更是必不可少的一部分。一旦發(fā)現(xiàn)電壓出現(xiàn)異常情況。電子總閘就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警行為，同時(shí)會(huì)對(duì)該線路進(jìn)行斷電處理。由于總閘與電力系統(tǒng)的終端控制是鏈接的。所以一旦總閘出現(xiàn)異常，就會(huì)有維修人員立刻到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行線路維護(hù)和維修的工作。
而電力系統(tǒng)在進(jìn)入到各家各戶的時(shí)候，它的智能監(jiān)控功能就體現(xiàn)在家電的使用監(jiān)控中了，在現(xiàn)代的建筑中，必不可少的會(huì)有電腦、電視、電話等家用電器，尤其是一些功率較大的電器像是微波爐、熱水器等設(shè)施，一旦出現(xiàn)異常，各家的電閘也會(huì)進(jìn)行斷電處理。這不僅僅是為了保證家里的用電安全，也是對(duì)整座建筑的安全保證。
三、現(xiàn)代建筑中的智能熱力系統(tǒng)
對(duì)于智能熱力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)代建筑中，我們采用的是地?zé)嵯到y(tǒng)的使用。目前地?zé)嵯到y(tǒng)是較為美觀，與舒適的一種熱力系統(tǒng)。當(dāng)然其主要控制端還是以電子技術(shù)為主要控制手段。在熱力系統(tǒng)的控制端中，有一個(gè)熱敏電子設(shè)備對(duì)熱力系統(tǒng)中的溫度進(jìn)行檢測(cè)，一旦熱力系統(tǒng)所釋放的溫度達(dá)到了其最高范圍或者低于其最低范圍的時(shí)候，那么智能熱力系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)：或是斷開電路停止加熱或是對(duì)電路進(jìn)行鏈接處理繼續(xù)加熱。在這其中，熱敏監(jiān)控系統(tǒng)就起到了一個(gè)關(guān)鍵的作用。所謂智能就是能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)自身性能的一些設(shè)備的性質(zhì)。而對(duì)于這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代建筑中的智能熱力系統(tǒng)就有著很好的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。當(dāng)然這個(gè)溫度范圍是可以調(diào)節(jié)的。就猶如現(xiàn)在的智能冰箱中的保鮮層的溫度控制系統(tǒng)一樣，可以將溫度控制在一定的范圍內(nèi)，根據(jù)個(gè)人需要進(jìn)行可控制調(diào)節(jié)。一般情況下，熱力系統(tǒng)的溫度控制范圍是由專業(yè)人士進(jìn)行專業(yè)調(diào)節(jié)的，所以一旦出現(xiàn)溫度異常的情況，作為居民來(lái)說(shuō)，千萬(wàn)不要自行維修熱力系統(tǒng)，因?yàn)槿绻坏┏霈F(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)損壞，那么造成的損失將是無(wú)法估量的。當(dāng)然有些建筑的智能熱力系統(tǒng)是采用太陽(yáng)能的光熱作為熱源，然后進(jìn)行電子方面的智能調(diào)節(jié)，這樣既節(jié)省了能源的耗費(fèi)，也對(duì)我們的熱力安全有了進(jìn)一步的安全保障。
四、現(xiàn)代建筑中的智能監(jiān)控系統(tǒng)
對(duì)于人們的生活來(lái)說(shuō)，監(jiān)控系統(tǒng)是當(dāng)代建筑中必不可少的一個(gè)組成部分。并不是因?yàn)楝F(xiàn)在社會(huì)安定有多么不好，而是因?yàn)椋悄鼙O(jiān)控系統(tǒng)對(duì)人們的生活，工作都是一種防范于未然的基礎(chǔ)設(shè)施。而對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其主要的組成部分就是攝像頭，即監(jiān)控設(shè)施。通過攝像監(jiān)控，我們可以知道許多日常人工無(wú)法顧及到的地方。而人們的安全就要靠著監(jiān)控系統(tǒng)中的安防設(shè)施來(lái)完成了。安防設(shè)施目前在現(xiàn)代建筑中，是一個(gè)重要的電氣自動(dòng)化的組成部分。那么智能安防在當(dāng)代建筑中主要表現(xiàn)的前端設(shè)備就是建筑物中的樓宇監(jiān)控門。我們都知道樓宇監(jiān)控門一般情況下，都是需要兩層鑰匙進(jìn)行工作的。就目前來(lái)說(shuō)，我們的工程師們已經(jīng)將這兩層鑰匙設(shè)置成一個(gè)組合來(lái)代替了，即電磁智能鑰匙。人們進(jìn)入樓中必須要用鑰匙才能到達(dá)自己的家中，否則住在高層樓房里，沒有鑰匙恐怕連電梯都做不了。那么安防設(shè)施一旦遭到破壞，它還具有自動(dòng)報(bào)警功能，而其自動(dòng)報(bào)警，不僅僅是發(fā)出警報(bào)的聲音，而且還與公安機(jī)關(guān)的報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)置，一旦出現(xiàn)安防問題，警方會(huì)第一時(shí)間接到報(bào)警，并且來(lái)到案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全保護(hù)。所以對(duì)于一個(gè)建筑來(lái)說(shuō)，安防系統(tǒng)就是這個(gè)建筑的安全保證，也是居民安全生活的重要保障。也正因如此，我們的在日常生活中，也應(yīng)該對(duì)這些平時(shí)與我們的生活息息相關(guān)的安全設(shè)施加以保護(hù)，只有這樣，我們的生活，才會(huì)更加舒適，更加安全，更加美好。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，現(xiàn)代建筑中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以說(shuō)是無(wú)處不在，它對(duì)我們的生產(chǎn)，生活，工作等有著重要的影響，因此，智能化電氣系統(tǒng)在當(dāng)代建筑中的應(yīng)用已經(jīng)是一個(gè)必然趨勢(shì)。尤其是上述的智能電力系統(tǒng)，智能熱力以及智能監(jiān)控系統(tǒng)，都是與人們的生活息息相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)備。對(duì)于這些設(shè)備的使用，我們應(yīng)當(dāng)注意對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，只有這樣，我們的生活才能在這些智能化的基礎(chǔ)設(shè)施中得到更好的保證。
參考文獻(xiàn)
[1]谷曉亮.淺析建筑電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用[J].黑龍江科學(xué)，2014（02）：20-22.
【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng)；新技術(shù)應(yīng)用；未來(lái)展望
1、新技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用
通過上文對(duì)電力系統(tǒng)的解讀可知，該系統(tǒng)是一個(gè)規(guī)模比較龐大的系統(tǒng)，其中涵蓋了諸多的電力設(shè)備設(shè)施，想要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些設(shè)備的自動(dòng)化控制，就必須對(duì)相關(guān)的技術(shù)加以運(yùn)用。下面本文重點(diǎn)分析幾種新技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用。
1.1智能控制技術(shù)的應(yīng)用
自電力系統(tǒng)自動(dòng)化這一概念被提出之后，電力系統(tǒng)自動(dòng)化與新技術(shù)應(yīng)用文/周觀春柴宇馮浩銘文章首先對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行了解讀，在此基礎(chǔ)上對(duì)幾種新技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)Υ_保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有所幫助。摘要智能控制技術(shù)便成為其研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，相對(duì)于傳統(tǒng)的人工控制方式而言，智能控制更具優(yōu)越性，將之應(yīng)用于復(fù)雜程度高、非線性較強(qiáng)的電力系統(tǒng)當(dāng)中，可以_保系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。智能控制技術(shù)的核心是計(jì)算機(jī)，所有的控制功能都是憑借相關(guān)的軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，借助這些控制功能可對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)分析與處理，并從中找出電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)存在的問題，然后參考數(shù)據(jù)庫(kù)中的故障處理指令，自動(dòng)對(duì)故障問題進(jìn)行解決處理，再利用通信網(wǎng)絡(luò)將處理指令下發(fā)至電力系統(tǒng)的設(shè)備當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)整，由此便可確保系統(tǒng)始終處于相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。
1.2計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用
該技術(shù)是一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理、物理學(xué)等等，它是各種智能系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分之一，應(yīng)用該技術(shù)可對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)。隨著業(yè)內(nèi)專家學(xué)者對(duì)該技術(shù)的研究不斷深入，出現(xiàn)了諸多新的技術(shù)，其中較具代表性的有以下幾類：在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)、無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)等等，這些技術(shù)能夠通過各種不同的方式獲取電力系統(tǒng)的狀態(tài)信息。
1.3動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
隨著社會(huì)生產(chǎn)生活對(duì)供電穩(wěn)定性的要求不斷提高，電力系統(tǒng)有必要應(yīng)用動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，減少供電故障，保障電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行，滿足供電需求。在動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)中，要引入GPS和EMS技術(shù)，通過全面檢測(cè)電氣設(shè)備，實(shí)時(shí)掌握電氣設(shè)備的運(yùn)行情況，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障隱患，做到防患于未然，從而大幅度降低事故發(fā)生的可能性。基于GPS定位技術(shù)的動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)，可通過衛(wèi)星提供所需數(shù)據(jù)，加之EMS系統(tǒng)可對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)監(jiān)控與靜態(tài)監(jiān)控相結(jié)合，從多個(gè)方向入手對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行綜合分析，若發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)存在不穩(wěn)定運(yùn)行的因素，則可及時(shí)提出補(bǔ)救措施。
1.4 DFACTS技術(shù)
FACTS技術(shù)和DFACTS技術(shù)是應(yīng)用于電力系統(tǒng)的新技術(shù)，其中FACTS技術(shù)即柔流輸電，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)控，保證電壓維持在穩(wěn)定狀況，從而提高電力系統(tǒng)的可靠性。DFACTS技術(shù)則可有效解決電力系統(tǒng)的各類質(zhì)量問題，有效管控電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，保障電氣設(shè)備始終處于良好運(yùn)行狀態(tài)，減少不利因素對(duì)電氣設(shè)備的干擾和損害，從而促使電力系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化水平大幅度提升。
1.5微機(jī)保護(hù)技術(shù)
電力系統(tǒng)應(yīng)用微機(jī)保護(hù)技術(shù)，能夠在發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)措施，減少電力系統(tǒng)受到的損害。隨著電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用要求不斷提高，微機(jī)保護(hù)技術(shù)必須及時(shí)更新。當(dāng)前，在電力系統(tǒng)中常用基于C/C++語(yǔ)言的微機(jī)設(shè)備，該微機(jī)設(shè)備具備良好的可移植性和靈活性，能夠滿足電力系統(tǒng)保護(hù)的多種需求。
2、電力系統(tǒng)新技術(shù)發(fā)展的未來(lái)展望
2.1電力系統(tǒng)將向著自動(dòng)化和智能化的方向邁進(jìn)
目前，電力系統(tǒng)的整體發(fā)展趨勢(shì)是向著自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，其智能控制手段將由研究逐漸走向?qū)嵱茫ㄟ^對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷學(xué)習(xí)，將能夠幫助電力工作者找到新的發(fā)展電力的道路和方向，也能夠使得一些系統(tǒng)達(dá)到新的發(fā)展高度。計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)將會(huì)對(duì)電能的產(chǎn)生、控制、傳輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響，使得電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化的新高度。當(dāng)前電力系統(tǒng)正處在大數(shù)據(jù)的時(shí)代，各種高科技的技術(shù)頻發(fā)，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行程度高。同時(shí)，電力系統(tǒng)還有高效率運(yùn)行、降低成本和對(duì)環(huán)境負(fù)面影響小的優(yōu)點(diǎn)，將不斷的提升系統(tǒng)的可靠性和自愈性，達(dá)到更高的發(fā)展高度。
2.2太陽(yáng)能等可再生資源發(fā)電比例和對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備要求增高
隨著全國(guó)經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展，電力系統(tǒng)領(lǐng)域也迎來(lái)了新的發(fā)展方向，太陽(yáng)能和風(fēng)能成為可再生資源的發(fā)展重點(diǎn)。根據(jù)研究資料表明，地球上接受的太陽(yáng)能如果有效的利用和供給是足夠地球上的人類實(shí)現(xiàn)總需求的。在能源評(píng)價(jià)、技術(shù)服務(wù)和創(chuàng)新等方面，光伏發(fā)電也成為了新的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)階段需要重點(diǎn)光電池、多晶硅提煉等技術(shù)，不斷推廣新的發(fā)展渠道，解決更多的技術(shù)問題和障礙，實(shí)現(xiàn)包括太陽(yáng)能在內(nèi)的可再生資源的合理利用，為電力能源的生產(chǎn)提供充足的保障。另一方面，隨著電力系統(tǒng)信息化和新技術(shù)的發(fā)展，電力儲(chǔ)能系統(tǒng)就像計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信息存儲(chǔ)系統(tǒng)一樣，有著重要的影響力。隨著儲(chǔ)能裝置的不斷改進(jìn)，新型高性能的電極材料和電介質(zhì)材料將不斷被應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)電力系統(tǒng)的全方位發(fā)展。此外，電力電氣設(shè)備的性能還需要不斷的研究其材料，提高電氣設(shè)備的極限容量，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，滿足電網(wǎng)的運(yùn)行需求。新型高性能電極材料、儲(chǔ)能材料和新技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)了大容量電池儲(chǔ)能等技術(shù)的發(fā)展和大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備興起和實(shí)踐運(yùn)用。
結(jié)論
電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定與否，直接關(guān)系到供電可靠性，為了確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可將智能控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、動(dòng)態(tài)安全監(jiān)控技術(shù)等，合理運(yùn)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化當(dāng)中，由此不但能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行全面的監(jiān)視和控制，而且還能使系統(tǒng)的重要設(shè)備始終處于受控狀態(tài)。
關(guān)鍵詞：直流供電系統(tǒng)；不間斷電源；逆變
引言
在電力系統(tǒng)中，無(wú)論是發(fā)電廠還是變電站，為了給電力系統(tǒng)運(yùn)行中直流負(fù)荷提供可靠的直流電源，包括電氣的控制、信號(hào)、測(cè)量和繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、斷路器電磁操作的合閘機(jī)構(gòu)、交流不停電電源裝置、運(yùn)動(dòng)和事故照明等負(fù)荷，絕大多數(shù)站均配備有獨(dú)立成套的直流供電系統(tǒng)，以確保滿足電力專用的不間斷直流電源，確保各繼電保護(hù)、自動(dòng)控制、載波通信及斷路器分合閘能夠在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)繼續(xù)正常工作，以防止電力系統(tǒng)故障擴(kuò)大和設(shè)備損壞，因此確保直流電源不間斷對(duì)于電力系統(tǒng)正常運(yùn)行極其重要。作者根據(jù)多年變電站實(shí)際管理經(jīng)驗(yàn)，將直流供電系統(tǒng)實(shí)際使用情況，以及為了滿足電站不間斷電源使用要求進(jìn)行的改進(jìn)做簡(jiǎn)單匯總，供港口電力系統(tǒng)工作者參考。
1 直流供電系統(tǒng)介紹
直流供電系統(tǒng)主要由交流輸入、充電裝置、蓄電池屏、監(jiān)控單元、電壓檢測(cè)、絕緣監(jiān)測(cè)、蓄電池管理單元、母線調(diào)壓裝置及饋電屏等組成。充電裝置通過整流模塊把交流輸入整流為直流電，為直流負(fù)荷供電的同時(shí)，還會(huì)適時(shí)的給蓄電池充電；蓄電池屏由單節(jié)電壓為2V-12V的閥控式密封鉛酸蓄電池串聯(lián)組成，對(duì)應(yīng)的電壓輸出為110V或者220V，其功能是在交流輸入失壓時(shí)對(duì)直流負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)供電；調(diào)壓裝置根據(jù)蓄電池組輸出電壓變換自動(dòng)調(diào)節(jié)串入降壓硅堆，以使直流控制母線的電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)，確保工作壓穩(wěn)定；絕緣檢測(cè)及監(jiān)控管理裝置是直流系統(tǒng)不可缺少組成部分，其主要負(fù)責(zé)在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)的正負(fù)極對(duì)地的絕緣水平，以及監(jiān)控顯示系統(tǒng)的各類運(yùn)行狀態(tài)，并控制充電模塊智能對(duì)電池進(jìn)行充電（直流系統(tǒng)原理圖1）。
直流供電系統(tǒng)工作過程主要包括交流正常工作狀態(tài)和交流失壓工作狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)的交流輸入正常時(shí)，通過交流輸入給各整流模塊供電，整流模塊將交流電變換為直流電，經(jīng)過保護(hù)裝置輸出一面給蓄電池充電，一面給饋電屏直流負(fù)荷提供工作電源。系統(tǒng)交流失壓時(shí)即交流輸入停電，整流模塊停止工作，蓄電池開始放電至饋電母線，為直流負(fù)荷供電，監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)控蓄電池放電電壓和電流，當(dāng)出現(xiàn)異常情況是監(jiān)控模塊會(huì)發(fā)出告警。
2 變電站直流供電系統(tǒng)應(yīng)用
本部分將介紹作者在110kV變電站及10kV電站工作過程中涉及直流供電系統(tǒng)的應(yīng)用情況，新港港務(wù)分公司110kV變電站先后于2005年和2009年進(jìn)行室內(nèi)戶外設(shè)備和主變壓器進(jìn)行了更新改造，現(xiàn)運(yùn)行方式為兩臺(tái)12500kVA主變“一主一備”方式運(yùn)行，10kV饋線側(cè)負(fù)荷兩段分列運(yùn)行，10kV變電站若干，110kV站與10kV電站通過計(jì)算機(jī)《NEMS綜合式工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)》進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)有遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)功能，值班人員通過“四遙“功能對(duì)電站運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控和應(yīng)急處理。
為保障110kV電站二次設(shè)備供電可靠性，電站內(nèi)配備有兩套完整的電源電壓為：DC220V直流供電系統(tǒng)，互為備用使用，可實(shí)現(xiàn)直流負(fù)荷不斷電切換運(yùn)行，蓄電池總?cè)萘繛?00Ah；兩套裝置均設(shè)兩路交流電源進(jìn)線和兩路可自投切充電裝置，最大限度確保直流電源系統(tǒng)供電。通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)隔離，使兩段母線上充電機(jī)或電池巡檢時(shí)可以分別進(jìn)行，互不影響。日常運(yùn)行時(shí)，一組直流系統(tǒng)供電，另一組作為備用；兩組互為備用直流系統(tǒng)會(huì)按時(shí)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)投切，為了防止兩組電池短時(shí)并列運(yùn)行出現(xiàn)環(huán)流或沖擊，對(duì)整個(gè)直流系統(tǒng)產(chǎn)生影響，兩負(fù)荷總開關(guān)側(cè)與母線間裝逆止二極管（直流系統(tǒng)圖2）。
相應(yīng)的對(duì)于各個(gè)10kV二級(jí)電站，則分別配備有DC220V的直流電源系統(tǒng)，用于電站內(nèi)各直流負(fù)荷的供電。
3 不間斷逆變電源應(yīng)用
由于電站建造選擇產(chǎn)品設(shè)備的差異，新港110kV電站戶外設(shè)備操作電源為交流220V。電站內(nèi)除了需要保障系統(tǒng)運(yùn)行中直流負(fù)荷供電使用外，還要保證戶外設(shè)備操作交流電源的不間斷。當(dāng)電站發(fā)生全站失壓時(shí)，戶外設(shè)備交流供電電源失壓，只能通過手動(dòng)來(lái)進(jìn)行操作投切，對(duì)于事故處理和及時(shí)恢復(fù)供電造成很大影響，因此逆變不間斷電源在實(shí)際應(yīng)用中顯得同樣重要。此外，隨著電站自動(dòng)化系統(tǒng)的提高和安防監(jiān)控系統(tǒng)的加入，對(duì)供電要求有更高的要求，原有供電方式不能滿足使用要求，即在站用變失壓或整個(gè)供電系統(tǒng)失壓時(shí)，計(jì)算機(jī)《NEMS綜合式工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)》系統(tǒng)服務(wù)器、顯示模擬屏以及后方終端、安防監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備也會(huì)同時(shí)失電，無(wú)法正常工作，不僅造成相關(guān)故障情況無(wú)法繼續(xù)記錄查看，使得故障處理停電時(shí)間增加，影響生產(chǎn)作業(yè)。因此為了確保戶外設(shè)備交流操作電源不間斷和電站計(jì)算機(jī)《NEMS綜合式工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)》和自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，我們將直流供電系統(tǒng)部分負(fù)荷用逆變裝置轉(zhuǎn)換為交流220V電源，以確保全站失壓時(shí)所有設(shè)備都能夠繼續(xù)正常運(yùn)行，為實(shí)現(xiàn)快速處理事故和恢復(fù)供電奠定基礎(chǔ)。因此我們?cè)诟骷?jí)電站內(nèi)增加逆變電源，通過利用該站的直流供電實(shí)現(xiàn)直流逆變交流電源輸出220V不間斷電源。達(dá)到在非正常停電時(shí)，實(shí)現(xiàn)交流輸入與直流輸入無(wú)縫、穩(wěn)定切換，確保電站內(nèi)計(jì)算機(jī)《NEMS綜合式工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)》和自動(dòng)化系統(tǒng)服務(wù)器及后方終端、安防監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備正常運(yùn)行（不間斷逆變電源圖3）。
4 結(jié)束語(yǔ)
文章針對(duì)110kV電站及二級(jí)電站直流供電系統(tǒng)應(yīng)用，對(duì)直流供電系統(tǒng)的主要工作原理、實(shí)際應(yīng)用以及不間斷逆變電源進(jìn)行了討論，對(duì)于如何確保電力系統(tǒng)中直流不間斷電源做了相應(yīng)的介紹。電力系統(tǒng)作為港口運(yùn)作生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施，運(yùn)行可靠性要求越來(lái)越高，因此需要盡量減少影響系統(tǒng)運(yùn)行安全的不利因素，對(duì)提高電力系統(tǒng)安全性顯得極為重要。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：電力監(jiān)控系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)安全；定期培訓(xùn)
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其對(duì)于電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有比較重要的作用，但是現(xiàn)階段，電力企業(yè)在發(fā)展的過程中，其計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)由于多種原因出現(xiàn)運(yùn)行不暢的問題，而無(wú)法安裝安全防護(hù)軟件，甚至不能升級(jí)其中相關(guān)操作系統(tǒng)，這也是多數(shù)發(fā)電企業(yè)電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的過程中都存在的安全隱患問題。按照網(wǎng)絡(luò)安全分區(qū)的相關(guān)原則，電力監(jiān)控系統(tǒng)安全區(qū)的系統(tǒng)和其他系統(tǒng)之間是不具有聯(lián)系的，但是如果出現(xiàn)U盤帶入病毒等不良情況，就會(huì)導(dǎo)致不設(shè)防的系統(tǒng)處于比較危險(xiǎn)的狀態(tài)中，使得發(fā)電廠或者電網(wǎng)等都處于比較危險(xiǎn)的狀態(tài)，這就需要相關(guān)電力系統(tǒng)工作人員不斷完善網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)工作，促使電力系統(tǒng)運(yùn)行能夠具有較高的安全性和可靠性。
1電力監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)階段安全防護(hù)的問題
1.1技術(shù)管理方面的問題
電力監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)階段存在安全防護(hù)技術(shù)管理方面的問題，主要包含分區(qū)錯(cuò)誤和跨區(qū)并聯(lián)等，首先是分區(qū)錯(cuò)誤的問題，這一問題的發(fā)生，主要是由于電力監(jiān)控系統(tǒng)本身具有復(fù)雜性和多樣性等特點(diǎn)，使得系統(tǒng)確定安全等級(jí)時(shí)存在一定困難，并且這一過程的成本比較多，在系統(tǒng)論角度下，需要將其中具備有不同特性以及重要性的系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的安全程度分區(qū)處理，針對(duì)性確立安全防護(hù)策略，促使其能夠達(dá)到不同等級(jí)的安全防護(hù)的具體要求。但是確立電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)體系時(shí)，在初期的規(guī)劃工作以及建設(shè)的過程中，往往由于對(duì)網(wǎng)絡(luò)的重視程度不足而造成在建設(shè)完成后出現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)分區(qū)時(shí)定義等錯(cuò)誤情況[1]。跨區(qū)并聯(lián)主要是在對(duì)生產(chǎn)控制區(qū)域相對(duì)比較大和管理信息范圍比較大的區(qū)域設(shè)置單項(xiàng)安全隔離裝置等，而在一些控制區(qū)域、非控制區(qū)域之間使用防火墻等系統(tǒng)實(shí)施相應(yīng)的訪問控制工作，促使實(shí)現(xiàn)邏輯隔離的效果。在通常情況下，安全等級(jí)較低的系統(tǒng)在將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降燃?jí)高的系統(tǒng)時(shí)，需要實(shí)施反向隔離傳輸，也需要對(duì)其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，在現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)系統(tǒng)建設(shè)的過程中，人們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)安全方面的防護(hù)意識(shí)相對(duì)比較薄弱，其中監(jiān)控系統(tǒng)存在有跨區(qū)互聯(lián)等現(xiàn)象。
1.2運(yùn)行管理方面的問題
在建設(shè)和實(shí)際管理電力監(jiān)控系統(tǒng)的安全防護(hù)體系時(shí)，也存在一定的問題，首先是其中存在著數(shù)據(jù)明文管理的現(xiàn)象，密碼口令泄漏時(shí)，就會(huì)造成防護(hù)系統(tǒng)整體失去防護(hù)能力。其次，電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行管理賬和拓?fù)鋱D等方面的內(nèi)容和實(shí)際情況不符合，在出現(xiàn)系統(tǒng)故障問題或者出現(xiàn)系統(tǒng)異常時(shí)，不能夠在第一時(shí)間內(nèi)尋找故障的源頭，使得設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)難以得到控制。同時(shí)其中也包含其他方面的問題，在運(yùn)行管理的過程中，機(jī)房準(zhǔn)入制度不健全，在防范系統(tǒng)物理入侵等現(xiàn)象時(shí)有效性較低，沒有比較完備的系統(tǒng)備份制度，促使系統(tǒng)在管理的過程中，由于受到襲擊而難以及時(shí)恢復(fù)。
2安全管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
在設(shè)計(jì)安全管理系統(tǒng)之前，需要詳細(xì)了解電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)內(nèi)容，這是在電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行有效訪問和控制的基礎(chǔ)內(nèi)容，其中分布式電力監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)在運(yùn)行的過程中，其安全管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中主要包含權(quán)限管理和安全服務(wù)等內(nèi)容，每一個(gè)方面的內(nèi)容都能夠作為比較獨(dú)立的組件經(jīng)過有效設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。權(quán)限管理在具體實(shí)施時(shí)，主要包含角色管理和用戶管理兩個(gè)方面的內(nèi)容，而安全服務(wù)主要能夠?qū)崿F(xiàn)身份認(rèn)證、權(quán)限檢查以及安全審計(jì)等方面的功能，所有功能都需要數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)服務(wù)能夠在權(quán)限管理中提供所需要的工程資源數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)服務(wù)是權(quán)限管理中的基礎(chǔ)部分，角色管理和用戶管理等在實(shí)施過程中，主要負(fù)責(zé)的是組態(tài)管理和監(jiān)控工程的角色等方面的任務(wù)[2]。在實(shí)施組態(tài)管理之后，需要將組態(tài)結(jié)果存儲(chǔ)于權(quán)限數(shù)據(jù)庫(kù)，需要管理員進(jìn)行相關(guān)的權(quán)限管理操作，也需要在監(jiān)控其他子系統(tǒng)時(shí)進(jìn)行身份認(rèn)證，審查其權(quán)限內(nèi)容，并且實(shí)施安全審計(jì)處理，審計(jì)的結(jié)果需要保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，使得這些數(shù)據(jù)能夠在之后的管理中提供必要的依據(jù)。安全管理系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，其主要是采用基于角色訪問控制的原理，根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行具體刪減處理。
3保證電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的措施
3.1提升安全防護(hù)人員的綜合素質(zhì)
對(duì)電力監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)時(shí)，相關(guān)的工作人員的作用是比較重要的，在電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)工作實(shí)施的過程中，需要關(guān)注和重視維護(hù)人員的工作情況，需要關(guān)注維護(hù)人員的安全意識(shí)以及其責(zé)任心等，也需要在實(shí)施具體維護(hù)工作的過程中，設(shè)置相關(guān)的專職技術(shù)管理人員，使得相關(guān)的管理措施在具體實(shí)施的過程中得到充分實(shí)踐和落實(shí)。電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)，對(duì)維護(hù)人員的要求不斷提升，不僅需要在選拔維護(hù)人員時(shí)選擇比較優(yōu)秀的人員，同時(shí)也需要對(duì)相關(guān)的安全維護(hù)人員進(jìn)行定期培訓(xùn)和定期檢查，對(duì)這些人員實(shí)施績(jī)效考核，促使電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)人員在開展具體維護(hù)工作的過程中，能夠具有比較充足的技術(shù)能力處理維護(hù)中遇到的相關(guān)問題。
3.2加大生產(chǎn)控制大區(qū)撥號(hào)訪問控制力度
電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)的過程中，數(shù)據(jù)是需要關(guān)注的重要內(nèi)容，為了能夠有效確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性和數(shù)據(jù)的安全性，生產(chǎn)控制區(qū)在進(jìn)行電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)時(shí)，需要防止出現(xiàn)外部撥號(hào)訪問的情況，同時(shí)需要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)用戶的身份問題，在網(wǎng)絡(luò)用戶使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要具體驗(yàn)證和有效核對(duì)其身份的相關(guān)信息，關(guān)注其中運(yùn)作的一臺(tái)服務(wù)器同時(shí)布置不同網(wǎng)段地址的現(xiàn)象，使得其能夠在具體運(yùn)行的過程中，具有比較良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，促使生產(chǎn)控制大區(qū)撥號(hào)訪問運(yùn)行的過程得到更加有效的控制和規(guī)范，使得其在運(yùn)行的過程中，能夠取得相對(duì)比較良好的安全維護(hù)效果[3]。
4結(jié)語(yǔ)
電力監(jiān)控系統(tǒng)是電力安全生產(chǎn)系統(tǒng)中相對(duì)比較重要的內(nèi)容，這一部分內(nèi)容能夠有效促使電力系統(tǒng)安全有效運(yùn)行，在電力監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行管理時(shí)，不僅需要建設(shè)相關(guān)的安全防護(hù)體系，同時(shí)也需要建立相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全管理制度，只有在技術(shù)實(shí)施時(shí)，具有比較規(guī)范化的管理內(nèi)容對(duì)其加以規(guī)范化管理，才能夠有效促使發(fā)電企業(yè)的電力監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全穩(wěn)定、可靠高效。
參考文獻(xiàn)
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礦山項(xiàng)目一般都地處偏遠(yuǎn)的地理環(huán)境，在通信過程中信號(hào)容易受到傳統(tǒng)通信技術(shù)上的限制，存在通信中斷或者不良的現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)礦山的作業(yè)參數(shù)和電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的情況不能做到很好的監(jiān)控和反饋，礦山的作業(yè)在地下空間中進(jìn)行，空間狹小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噪音大、信息傳輸過程中受到的電磁干擾非常嚴(yán)重，總體的作業(yè)環(huán)境很惡劣。目前礦山中傳統(tǒng)的通信線纜以銅芯為主，這種通信技術(shù)存在數(shù)據(jù)傳輸慢、信號(hào)不穩(wěn)定、體積大諸多問題，不利于礦山監(jiān)控和管理，所以構(gòu)建一套高效的通信傳輸系統(tǒng)是礦山通信工作的迫切需要。
2光纖通信技術(shù)的概述
光纖通信技術(shù)是一種全新的信息傳輸方式，它的傳輸載體是光導(dǎo)纖維，在和傳統(tǒng)的銅芯傳輸方式相比較上具有重量輕、抗干擾能力強(qiáng)、構(gòu)建價(jià)格低、體積小等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。礦山基礎(chǔ)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要有完善的電力系統(tǒng)作為支持，所以電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和持續(xù)性供電是一切的基礎(chǔ)保障，因此采用一套監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)礦山的電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行報(bào)警以便及時(shí)進(jìn)行處理確保作業(yè)安全，是礦山電力系統(tǒng)建設(shè)中必須要完善的一項(xiàng)內(nèi)容。在現(xiàn)階段的引入光纖作為通信手段替代傳統(tǒng)的通信方式的礦山項(xiàng)目中，已經(jīng)很好的形成一套電力實(shí)時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)并且已經(jīng)呈現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)。
3光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
3.1傳輸容量大
在光纖通信系統(tǒng)中，電波和光波作為兩種載體在頻率的比較上電波要稍微低很多，而光纖做為新的傳輸介質(zhì)在損耗上又比傳統(tǒng)的同軸電纜和導(dǎo)波管要低很多，在經(jīng)濟(jì)性上面要具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)。并且光纖的傳輸容量對(duì)比傳統(tǒng)的通信傳輸方式和微波傳輸方式要大很的多，因此從性價(jià)比和技術(shù)性上面光纖都具有顯著的優(yōu)勢(shì)。光纖傳輸方式又分為單波長(zhǎng)傳輸和密集波傳輸，單波長(zhǎng)傳輸往往會(huì)因?yàn)閭鬏斣O(shè)備的限制而影響到帶寬大發(fā)揮不出原有的性能，需要借助輔助手段來(lái)增加傳輸容量，而密集波在技術(shù)上能夠很好地避免這個(gè)問題。所以光纖通信的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是容量大和距離遠(yuǎn)，這些都是傳統(tǒng)傳輸方式所不能相比的。礦山作業(yè)需要強(qiáng)大的電力作為支持，在電力系統(tǒng)的監(jiān)控過程中會(huì)產(chǎn)生大量的過程信息，在技術(shù)上來(lái)講就需要強(qiáng)大的傳輸系統(tǒng)作為這方面數(shù)量傳輸?shù)闹С郑瑐鹘y(tǒng)傳輸方式在容量上達(dá)不到要求，不能夠滿足現(xiàn)下礦山作業(yè)的技術(shù)支持。而光纖通信技術(shù)的種種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)能夠完全取代傳統(tǒng)傳輸方式，滿足礦山作業(yè)和電力系統(tǒng)監(jiān)控要求。
3.2抗干擾性強(qiáng)
光纖是采用絕緣材料石英做成的，具有很好的抗干擾性能。（1）具有很好的抗電磁波干擾能力，電波在傳輸過程中會(huì)出現(xiàn)電磁波溢出的現(xiàn)象，會(huì)對(duì)周圍的電路造成電磁干擾影響到電路的獨(dú)立性，而采用絕緣性能很好的石英材料制作而成的光纖則能夠的回避這一點(diǎn)，不受電磁波的干擾；（2）具有強(qiáng)大的抗雷電干擾，雷擊會(huì)造成電路或者傳輸設(shè)備的燒壞，所以雷電對(duì)傳輸過程中影響是很關(guān)鍵的，有可能會(huì)因?yàn)槔讚舳斐删€路中斷信號(hào)中斷等情況，而光纖的高抗雷擊性能則能夠應(yīng)對(duì)礦山的自然天氣條件，發(fā)揮出良好的信號(hào)傳輸功能。
3.3損耗低
石英是很好的絕緣材料，在傳輸過程中具有很小的損耗率，并且具有超遠(yuǎn)距離傳輸功能，可以免去傳統(tǒng)傳輸方式需要建立中間站的問題，在傳輸系統(tǒng)的構(gòu)建上簡(jiǎn)易化很多，而且也節(jié)省了很多開支。礦山一般都是處于偏僻的山區(qū)里面，惡劣的自然環(huán)境形成艱苦的作業(yè)環(huán)境，低損耗高性能的傳輸系統(tǒng)建設(shè)才是最適合礦山這種自然環(huán)境的傳輸方式，所以光纖技術(shù)在礦山整個(gè)作業(yè)項(xiàng)目中具有的重要性就不言而喻了。
3.4穩(wěn)定性強(qiáng)
在光纖通信具有很高的穩(wěn)定性，在線路不受破壞的情況下是不會(huì)造成通信中斷，并且光纖技術(shù)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)具有好的保密性，在與傳統(tǒng)傳輸方式的比較上具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)大的穩(wěn)定性。所以在目前的礦山電力系統(tǒng)中光纖技術(shù)可以保證系統(tǒng)檢測(cè)穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的各種能夠及時(shí)地傳輸和反饋。
4光纖通信技術(shù)在礦山供電中的應(yīng)用
4.1對(duì)特種光線通信技術(shù)的分析
傳統(tǒng)的傳輸方式單模而光纖的傳輸方式則是多模，并且傳輸速度則是以Gb/s取代了傳統(tǒng)的Mb/s，而且由于礦山特殊的地理自然環(huán)境條件，使用的光纖也是需要特殊定制的。在礦山的光纖線路鋪設(shè)中都是以穩(wěn)定性為主要考慮，所以都是選用穩(wěn)定性較強(qiáng)的復(fù)合電線，通過架空電線與光纜相結(jié)合的方式，能夠和其他電路設(shè)備和通信設(shè)備更好地進(jìn)行連接，并且安裝過程不復(fù)雜，不用借助其他輔助設(shè)備進(jìn)行安裝，具有很高的穩(wěn)定性和安全性，是礦山電力通信系統(tǒng)的第一選擇。
4.2特種光纖通信技術(shù)在礦山供電中的應(yīng)用
目前國(guó)內(nèi)的礦山通信系統(tǒng)建設(shè)還不夠完善，技術(shù)也不夠發(fā)達(dá)，在一些小型的礦產(chǎn)企業(yè)中對(duì)這方面的建設(shè)更疏忽不重視，造成礦山電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)能力低下容易出現(xiàn)事故。在目前礦山企業(yè)中傳統(tǒng)的供電監(jiān)控系統(tǒng)只是由簡(jiǎn)單的設(shè)備所組成，譬如：配電柜、漏電器、繼電器、防雷器和防爆開關(guān)等組成，而且也沒有和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，沒有形成完整的通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。礦山的地理環(huán)境復(fù)雜天氣多變對(duì)電力供應(yīng)造成的影響也比較大，因此對(duì)電力系統(tǒng)形成實(shí)時(shí)的監(jiān)控則是保障電力供應(yīng)的前提。光纖采用復(fù)合電線加上具有優(yōu)勢(shì)的傳輸技術(shù)條件能夠很好地解決礦山電力系統(tǒng)監(jiān)控問題，為系統(tǒng)提供自動(dòng)化管理合理的調(diào)度保障穩(wěn)定的供電。建設(shè)完善的礦山電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)需要在以下幾個(gè)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。（1）采用以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)提升監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸速度，由于以太網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，能夠?qū)ο到y(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的反饋和處理，在安裝上也很簡(jiǎn)單并且具有強(qiáng)大的兼容性，是系統(tǒng)構(gòu)建的主要技術(shù)核心；（2）將光纖通信和多媒體技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，光信號(hào)和電視信號(hào)交替對(duì)礦山整個(gè)作業(yè)和電力進(jìn)行全面監(jiān)控，對(duì)礦井下的情況第一時(shí)間進(jìn)行了解，就算出現(xiàn)故障問題，聯(lián)合系統(tǒng)也能夠自動(dòng)切斷電源并且對(duì)故障地點(diǎn)進(jìn)行定位，減少礦井下不必要的事故發(fā)生概率；（3）利用特殊定制的光纖來(lái)提高系統(tǒng)對(duì)電路故障的敏感度進(jìn)行縱聯(lián)保護(hù)，防止礦井作業(yè)時(shí)因?yàn)樵郊?jí)跳閘而發(fā)生的安全事故。
5結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；集控中心；信息技術(shù)；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TP277文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 24-0000-02
The Application of Information Constraction in Power System Control Center
Guo Meizhi1,Yan Lei2,Jiao Jie3
(1. Electrical and Electronic Engineering
College,North China Electric Power University,Beijing102206,China;munication Administration Center of North China Grid Company Limited,Beijing100053,China;3.Beijing EHV Company of North China Grid Company Limited,Beijing102488,China)
Abstract:As the development of IT,have promoted the development of all walks of life.Power system centralized control center as a new management model of the power system,played a key role in power system security and stability.A large number of IT widely used in centralized control center.This paper focused on Web services,data mining technology,modern communications technology,fingerprint recognition technology and information security technology,IT application in power system control center.
Keywords:Power system;Centralized control center;IT;Application
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，向超高壓、運(yùn)距離、系統(tǒng)化方向的發(fā)展，使得電網(wǎng)運(yùn)行操作工作量迅速增加，這對(duì)電網(wǎng)的技術(shù)手段、管理機(jī)制和系統(tǒng)組織方案提出了更高的要求。集控中心是利用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)多變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的一種運(yùn)行管理模式，它負(fù)責(zé)各受控站的遠(yuǎn)方運(yùn)行監(jiān)視、倒閘操作、事故異常處理、設(shè)備的巡視與維護(hù)以及文明生產(chǎn)等全面運(yùn)行管理工作。在集控中心設(shè)計(jì)中采用了大量的信息化技術(shù)，這些信息技術(shù)能夠保障集控中心的安全穩(wěn)定高效的運(yùn)營(yíng)起到了非常關(guān)鍵的作用。
一、Web服務(wù)可以為電力系統(tǒng)集控中心提供綜合數(shù)據(jù)服務(wù)
電力系統(tǒng)集控中心主要由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、DMIS系統(tǒng)、電能量系統(tǒng)和綜合數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，每個(gè)系統(tǒng)都在不同位置內(nèi)相互獨(dú)立運(yùn)行，各司其職，互不干擾。電力系統(tǒng)需要在這些子系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高效的電力數(shù)據(jù)、控制指令的傳輸和共享。由于各子系統(tǒng)的廠商各不相同，不同廠商在開發(fā)這些子系統(tǒng)時(shí)可能選用的開發(fā)語(yǔ)言、操作系統(tǒng)和通信協(xié)議等都不盡相同。因此，這些子系統(tǒng)之間的信息交互和信息共享成為難題。
利用Web服務(wù)技術(shù)開發(fā)一個(gè)綜合數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)作為這些子系統(tǒng)的中間件可以解決這個(gè)難題。Web服務(wù)（Web Service）是基于HTTPS和XML的一種通信服務(wù)，其通信協(xié)議主要基于SOAP，服務(wù)的描述通過WSDL，通過UDDI來(lái)發(fā)現(xiàn)和獲得服務(wù)的元數(shù)據(jù)。Web服務(wù)技術(shù)具備標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、跨平臺(tái)等優(yōu)點(diǎn)。利用Web服務(wù)技術(shù)開發(fā)的綜合數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)可以兼容不同的通信協(xié)議和操作系統(tǒng)，可為電力系統(tǒng)集控中心中基于不同平臺(tái)的子系統(tǒng)接口提供數(shù)據(jù)傳輸和信息共享服務(wù)，在不影響各系統(tǒng)性能的前提下很好的實(shí)現(xiàn)集控中心中不同系統(tǒng)之間的信息傳輸和信息共享。
二、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供必要的數(shù)據(jù)支撐
近年來(lái)，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)展迅速，其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也得到了廣泛的研究和重視。數(shù)據(jù)挖掘(Data Mining)就是從存放在數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或其他信息庫(kù)中的大量的數(shù)據(jù)中獲取有效的、新穎的、潛在有用的、最終可理解的模式的非平凡過程。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中積累了大量的原始數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)目前一般在電力系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，在這些海量的數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏著大量的潛在的有價(jià)值的信息，對(duì)人們正確了解電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)有著重大的指導(dǎo)意義。現(xiàn)有的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)只能對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行存取和檢索，只能得到一些膚淺的表層信息，對(duì)隱含在數(shù)據(jù)中深層次的整體特征信息和數(shù)據(jù)發(fā)展預(yù)測(cè)信息根本無(wú)法掌握。
數(shù)據(jù)挖掘可以根據(jù)現(xiàn)有各種電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)和機(jī)組、設(shè)備的故障信息發(fā)現(xiàn)內(nèi)在隱含的規(guī)律，對(duì)設(shè)備可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行提前預(yù)測(cè)并進(jìn)行預(yù)警，并告知電力維護(hù)運(yùn)行人員需要對(duì)那些設(shè)備進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控。數(shù)據(jù)挖掘還能夠發(fā)現(xiàn)電力生產(chǎn)運(yùn)行的內(nèi)在規(guī)律，對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，使設(shè)備達(dá)到最佳工作狀態(tài)，進(jìn)一步提高工作效率，降低檢修成本，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的數(shù)據(jù)支撐。
三、通信技術(shù)可以為電力系統(tǒng)內(nèi)部信息傳輸提供保障
由于電力系統(tǒng)集控中心的中心站和受控站之間距離較遠(yuǎn)，其相互之間的信息共享和控制命令傳輸都務(wù)必需要先進(jìn)高效的通信系統(tǒng)。集控中心的通信業(yè)務(wù)主要分為四種：話音業(yè)務(wù)、調(diào)度數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)和信息MIS業(yè)務(wù)。其中話音業(yè)務(wù)主要完成集控中心與各集控站等之間的行政電話、調(diào)度電話和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集撥號(hào)業(yè)務(wù)。調(diào)度數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要完成集控中心至各集控站的各類生產(chǎn)控制類信息傳輸。它主要包括調(diào)度自動(dòng)化信息、電力市場(chǎng)信息、電能量計(jì)費(fèi)等。視頻業(yè)務(wù)主要完成集控中心至被控二次變電站的視頻監(jiān)控和防盜消防報(bào)警系統(tǒng)以及集控中心至地調(diào)的視頻會(huì)議。信息MIS業(yè)務(wù)包括辦公自動(dòng)化的多媒體業(yè)務(wù)、用電管理、人事財(cái)務(wù)管理、生產(chǎn)安全管理等各個(gè)子系統(tǒng)。MIS系統(tǒng)信息傳輸將是電力信息網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕獦I(yè)務(wù)之一。這些通信業(yè)務(wù)共同保障電力系統(tǒng)集控中心的安全高效運(yùn)行。
在電力系統(tǒng)集控中心中的通信系統(tǒng)主要包括有線通信和無(wú)線通信兩類，其中有線通信包括音頻電纜、載波電纜、光纖、電力載波等。由于光纖具有大容量、高傳輸速度，因此在電力通信中得到廣泛應(yīng)用，SDH技術(shù)和ASON技術(shù)都已在我國(guó)電力通信事業(yè)中得到大力推廣。無(wú)線通信包括電臺(tái)、衛(wèi)星、微波等。通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中各類信息傳輸?shù)年P(guān)鍵部件。
四、指紋識(shí)別技術(shù)可以加強(qiáng)保障集控中心的無(wú)人值班安全
目前國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)110KV和220KV變電站均由集控中心進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控，變電站站內(nèi)開關(guān)和刀閘操作都通過集控中心遙控操作。尤其是遇到集控中心的遙控操作非常頻繁時(shí)，集控中心要平均每天通過遙控操作百余次。目前集控中心監(jiān)控系統(tǒng)采用“用戶名+密碼”的方式對(duì)用戶身份進(jìn)行認(rèn)證和權(quán)限控制，在這些頻繁操作中，每一步操作都需要技術(shù)人員輸入用戶名、監(jiān)護(hù)人用戶名及相應(yīng)密碼，這些步驟花費(fèi)了較多時(shí)間，使得調(diào)度指令執(zhí)行有延后。另外，由于經(jīng)常操作，密碼一般設(shè)置較為簡(jiǎn)單，技術(shù)人員之間相互知道對(duì)方的密碼，導(dǎo)致密碼失去保密作用，且容易發(fā)生操作人冒名監(jiān)護(hù)人進(jìn)行操作的現(xiàn)象。這容易導(dǎo)致集控中心監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)安全隱患，還將對(duì)電力企業(yè)的安全生產(chǎn)造成安全威脅。
指紋識(shí)別技術(shù)，又名人體密碼，是指把一個(gè)人同他的指紋對(duì)應(yīng)起來(lái)，通過他的指紋和預(yù)先保存的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，可以驗(yàn)證其真實(shí)身份。指紋識(shí)別技術(shù)目前是最為成熟的生物鑒定技術(shù)，是將電子技術(shù)、模式識(shí)別、數(shù)字圖像處理、生物技術(shù)和傳感器技術(shù)綜合在一起的高新技術(shù)。因此，將指紋識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于集控中心監(jiān)控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)變電站設(shè)備進(jìn)行控制前的身份認(rèn)證。當(dāng)技術(shù)人員登入集控中心電力監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，首先采用光電傳感器采集操作人員指紋，并通過數(shù)據(jù)接口與監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器相連接。指紋圖形及相關(guān)特征采集后傳送至指紋采集程序中，經(jīng)過運(yùn)算及統(tǒng)計(jì)和查找，與已存儲(chǔ)的技術(shù)人員指紋信息進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證其與指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的比對(duì)資料的相似度。然后通過同樣的方法再驗(yàn)證監(jiān)護(hù)人的指紋信息。只有技術(shù)人員及其監(jiān)護(hù)人的指紋驗(yàn)證均通過，并不為同一人時(shí)，遙控操作程序才能繼續(xù)執(zhí)行。
在指紋識(shí)別過程共分為三個(gè)步驟，分別是圖像預(yù)處理、指紋特征提取和指紋比對(duì)。圖像預(yù)處理是由于采集的指紋圖像會(huì)由于多種因素而使圖像質(zhì)量變差，如手指按壓的力度和方向、皮膚的干濕程度等。通過對(duì)指紋圖象預(yù)處理，下一步可以對(duì)指紋特征提取，并將提取出來(lái)的信息與已存儲(chǔ)的指紋信息進(jìn)行比對(duì)，找出相匹配的指紋，并確定相關(guān)人員的身份。
五、信息安全技術(shù)可以保障集控中心的信息安全
電力系統(tǒng)集控中心的信息系統(tǒng)中包含當(dāng)?shù)仉娏Σ块T重要的生產(chǎn)信息，這些信息務(wù)必要切實(shí)的安全保障。集控中心的信息傳輸安全需嚴(yán)格達(dá)到電力二次安全防護(hù)規(guī)定的要求，對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行安全分區(qū)，并使用具有訪問控制的硬件防火墻和網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備進(jìn)行隔離。各子系統(tǒng)均需使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，嚴(yán)格按照接口規(guī)范進(jìn)行通信。另外，還要在滿足集控中心中各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸和共享的前提下保證這些數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定。現(xiàn)有的安全技術(shù)禁止各子系統(tǒng)之間直接通信，所有的信息均需通過綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行交互。這樣避免了各子系統(tǒng)之間的交叉聯(lián)系，減少可能存在的威脅。除此之外，由于電力系統(tǒng)也提供電力生產(chǎn)信息的管理和查詢服務(wù)，不同權(quán)限的用戶眾多，因此務(wù)必對(duì)每個(gè)用戶的需求和權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，增加對(duì)集控中心信息系統(tǒng)的訪問控制和身份認(rèn)證機(jī)制。最后，也必須保證集控中心與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)集控中心內(nèi)部的信息系統(tǒng)不會(huì)受到攻擊和感染。這必須要求與外界通信的對(duì)象務(wù)必通過集控中心的審核，信息系統(tǒng)只能與規(guī)定的對(duì)象進(jìn)行信息交互，避免病毒感染或網(wǎng)絡(luò)攻擊。
六、小結(jié)
信息化是電力系統(tǒng)集控中心的基本特征，隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化程度的不斷提高和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)在電力系統(tǒng)集控中心中的得到了廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了電力事業(yè)實(shí)現(xiàn)了大踏步的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞] 煤礦； 電力； SCADA系統(tǒng)； 結(jié)果特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)在全球范圍內(nèi)的運(yùn)用，推動(dòng)了煤礦電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，這一階段，智能技術(shù)也不斷成熟，其優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)企業(yè)環(huán)境下的復(fù)雜人力資源條件進(jìn)行綜合考慮。煤礦井下監(jiān)控管理的過程就是將設(shè)計(jì)付諸實(shí)施的過程，監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用步驟大抵可以分為四個(gè)階段，即調(diào)研階段、概念模型抽取階段、企業(yè)模型建立階段、數(shù)值計(jì)算以及結(jié)果檢驗(yàn)階段。煤礦電力系統(tǒng)的安全性要求很高、采集信息量多，并且電網(wǎng)容量不斷擴(kuò)大的發(fā)展，因此，我們有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了煤礦電力系統(tǒng)的SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控）系統(tǒng)方案。系統(tǒng)采用雙機(jī)雙網(wǎng)熱備用體系結(jié)構(gòu)模式，前置部分采用終端服務(wù)器接收遠(yuǎn)動(dòng)信息。筆者結(jié)合煤礦開采環(huán)境，對(duì)電力SCADA系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)督中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能給我國(guó)煤礦電力監(jiān)控工作帶來(lái)一定助益。
1 煤礦電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀及應(yīng)用意義
以往的煤礦電力系統(tǒng)很難做到事前監(jiān)測(cè)，它們基本上都是在井下故障發(fā)生以后才會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這嚴(yán)重影響了煤礦井下生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行，并導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)工作效率難以滿足預(yù)定要求，而且使井下人員對(duì)于那些不必要的故障難以實(shí)現(xiàn)預(yù)先檢修，這就導(dǎo)致煤礦井下生產(chǎn)安全與人員生命很難得到保障。電力監(jiān)控工作作為煤礦安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件，對(duì)整個(gè)礦區(qū)及周邊環(huán)境都有著重要的意義和影響，并在總體的規(guī)劃目標(biāo)、礦區(qū)定位及安全工作等方面給其他的專業(yè)設(shè)計(jì)提供了正確的引導(dǎo)。考慮到井下環(huán)境的復(fù)雜性與多變性，因此在研究時(shí)不得不在綜合監(jiān)控方面謹(jǐn)慎考慮，從而涉及到電力系統(tǒng)監(jiān)控的全部?jī)?nèi)容。在此方面，關(guān)于優(yōu)化開采作業(yè)、自動(dòng)監(jiān)控與信息反饋等較為少見，這就間接體現(xiàn)了煤礦生產(chǎn)在電力系統(tǒng)控制上存在的不足。
因此，在很大程度上，電力系統(tǒng)給煤礦工程帶來(lái)了一定的時(shí)代挑戰(zhàn)意義，而數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用無(wú)疑決定著煤礦工作的優(yōu)劣性。煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境惡劣，地物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，許多電力設(shè)備由于缺乏固定的監(jiān)控手段很容易發(fā)生短路、漏電等安全事故。但是僅憑當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)，幾乎不可能準(zhǔn)時(shí)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障監(jiān)控預(yù)警工作，這就給煤礦井下故障處理增添了很多麻煩，并且白白浪費(fèi)了許多的人力和物力。所以說(shuō)，根據(jù)煤礦井下監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)數(shù)據(jù)與資料，建立一套系統(tǒng)、方便實(shí)用的反演方法和數(shù)值模擬分析方法，勢(shì)必有利于煤礦電力系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)煤礦企業(yè)的運(yùn)營(yíng)與安全將會(huì)有非常好的借鑒與指導(dǎo)意義。
2 煤礦電力SCADA系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)
2.1 煤礦電力系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)
軟件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用軟件工程的方法，各軟件模塊按功能劃分，自成一體，接口簡(jiǎn)潔。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
為達(dá)到煤礦電力系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)帶寬的預(yù)定要求，在安全信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采取分層視頻轉(zhuǎn)發(fā)、本地局域網(wǎng)組播的設(shè)計(jì)方案，也就是在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)層構(gòu)設(shè)視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)端口，并且在煤礦現(xiàn)場(chǎng)、區(qū)縣市局成立監(jiān)控管理中心，完善各部門視頻解碼器、電視播放墻等設(shè)施。由于煤礦施工長(zhǎng)期通常都較為偏遠(yuǎn)，帶寬并不充裕，這種聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)則可以很好地應(yīng)用于廣域視頻聯(lián)網(wǎng)，若考慮到以后省級(jí)平臺(tái)視頻聯(lián)網(wǎng)模式，這種設(shè)計(jì)方案無(wú)疑當(dāng)前2 Mb帶寬的最佳選擇，不然很容易致使監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定甚至不能使用。該聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)借助已知煤炭網(wǎng)的部分節(jié)點(diǎn)，經(jīng)上級(jí)授權(quán)之后連接并登錄視頻流管理服務(wù)端口，就可以輕松觀看該服務(wù)器監(jiān)控礦區(qū)的生產(chǎn)工作視頻，且不會(huì)增加前端帶寬負(fù)荷，可同時(shí)向多個(gè)用戶共享圖像信息。
2.3 屬性數(shù)據(jù)采集
井下復(fù)雜地理環(huán)境中，煤礦電力系統(tǒng)的屬性特征無(wú)疑是描述各地理要素特征、形態(tài)和分布關(guān)系的最直接數(shù)據(jù)。而地理屬性同圖形信息關(guān)系極其密切。實(shí)體對(duì)象與圖層信息都擁有單向的屬性數(shù)據(jù)。這里首先介紹屬性數(shù)據(jù)與客觀數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。基本屬性數(shù)據(jù)一般可以分成公共屬性、獨(dú)享屬性、共名或共值屬性、可否傳播屬性、傳值屬性和傳名屬性，共計(jì)八種類型。而根據(jù)分類和層次關(guān)系，我們可以將各屬性數(shù)據(jù)又分做兩大類，比如說(shuō)，煤礦設(shè)備屬性數(shù)據(jù)主要是由各設(shè)備的名稱編號(hào)、賦予原值、生產(chǎn)狀態(tài)、地理坐標(biāo)等構(gòu)成。下面簡(jiǎn)要概括了煤礦電力SCADA系統(tǒng)中屬性特征模型的邏輯結(jié)構(gòu)，因?yàn)楦鲾?shù)據(jù)間存在著各式各樣的映射關(guān)系，如需要提取某種設(shè)備狀態(tài)信息的時(shí)候，我們可以進(jìn)行分層查找，并根據(jù)確定煤礦設(shè)備的地理位置，最終獲得該設(shè)備的屬性信息與圖形信息，一舉找到和該設(shè)備相關(guān)的所有設(shè)備信息，很好地滿足了煤礦管理通訊系統(tǒng)的快捷性和簡(jiǎn)便性。
2.4 電力信息數(shù)據(jù)采集
在電力SCADA系統(tǒng)中，不但要對(duì)煤礦固有的生產(chǎn)屬性進(jìn)行信息化管理，而且將各個(gè)數(shù)據(jù)之間的層次分布關(guān)系整理清楚。所以說(shuō)，電力SCADA系統(tǒng)模型既包含了煤礦生產(chǎn)屬性信息，同時(shí)也包括了空間圖形信息。空間圖形信息可以準(zhǔn)確描述煤礦的各個(gè)空間位置，這一系列工作在GIS技術(shù)通過坐標(biāo)（X，Y）可以得到很好的表示；而煤礦電力屬性信息數(shù)據(jù)量非常龐大，它采集了煤礦中大量特征，以及各種各類的煤礦設(shè)備，不僅能夠?qū)ιa(chǎn)設(shè)備實(shí)施信息化操控，還能對(duì)井巷等固定設(shè)施進(jìn)行全程監(jiān)控，反映在幾何數(shù)據(jù)模型中，這些生產(chǎn)工作都是由幾何圖形表示，他們都是點(diǎn)、線、面的對(duì)象集合，而且通過這些地物可以組合成為礦區(qū)環(huán)境下的所有地物，并分別具有各自的屬性特征與幾何特征。因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)處理中煤礦井下生產(chǎn)的使能條件與過程數(shù)據(jù)的狀態(tài)分不開關(guān)系，所以對(duì)于過程數(shù)據(jù)模型，我們也可以通過位置來(lái)建模；用托肯建模的方式可以對(duì)過程實(shí)例狀態(tài)進(jìn)行建模；在確保遵循模型演進(jìn)規(guī)則后，互動(dòng)式信息工作流網(wǎng)模型的完整性才能得以保障。
2.5 SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)的分成自動(dòng)化連續(xù)更新
基于當(dāng)前計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)環(huán)境下，所有的電力數(shù)據(jù)庫(kù)的信息系統(tǒng)都應(yīng)該實(shí)行統(tǒng)一模式管理，其數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容可以下述方法進(jìn)行分層自動(dòng)化連續(xù)更新：首先，不斷地通過電力元件處的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)對(duì)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)記錄進(jìn)行自動(dòng)更新。該數(shù)據(jù)更新模式，通常可以同時(shí)運(yùn)用于發(fā)電廠、變電站、煤礦等單位控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且直接對(duì)上一個(gè)控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行相關(guān)的修改更新。這樣就能有效的克服了系統(tǒng)操作顯示速度太慢的弊端。及時(shí)建立緩沖區(qū)于服務(wù)器端，大量存儲(chǔ)常用數(shù)據(jù)，提升服務(wù)器操作效率，進(jìn)而提升工作流網(wǎng)絡(luò)的性能。如此一來(lái)，隨著底下數(shù)據(jù)庫(kù)信息資源的改變，“級(jí)聯(lián)式”自動(dòng)化連續(xù)更新工作也就展開了，區(qū)域控制中心、中央控制中心的數(shù)據(jù)庫(kù)自然而然地就自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)了更新的目的。
3 電力SCADA系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用
3.1 在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
當(dāng)前情況下，我國(guó)結(jié)合了國(guó)家發(fā)展需要，自行研制了各種各樣的帶式輸送機(jī)。比如說(shuō)可伸縮巷道帶式輸送機(jī)設(shè)備，不但填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)成套長(zhǎng)距離、大傾角帶式輸送機(jī)的空白，為我國(guó)煤礦生產(chǎn)提供了更加高效高產(chǎn)的工作面，而且還對(duì)輸送機(jī)械的關(guān)鍵元件和核心技術(shù)提出了響應(yīng)理論研究，這為今后我國(guó)煤礦機(jī)械的發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)，此外，伴隨著近幾年我國(guó)以PLC為核心的可編程控制設(shè)備及多種制動(dòng)與軟啟動(dòng)裝置的成功開發(fā)，從而使得采用調(diào)速型液力耦合器與行星齒輪減速器使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用性能更加安全實(shí)用。
3.2 煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)
二十世紀(jì)八十年代初，受國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)影響，國(guó)內(nèi)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。該系統(tǒng)通過井下通信和工業(yè)電視監(jiān)視設(shè)備，對(duì)煤礦井下作業(yè)進(jìn)行全程生產(chǎn)監(jiān)控。這一過程中的工業(yè)電視監(jiān)視和井下通信不但可以任意搭配組合，還可以單獨(dú)利用，能夠很好地滿足不同條件的礦井需求。在KJ95綜合監(jiān)控系統(tǒng)配置框架中，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)兩者之間相互獨(dú)立，主線采用光纖為材料，以確保通信系統(tǒng)所發(fā)出的語(yǔ)音信號(hào)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)可以同時(shí)被地面的電端機(jī)所接收，為方便光纖傳輸，光端機(jī)會(huì)將混合后的電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)，再通過礦井下的光端機(jī)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送至井下工作面，最終將數(shù)據(jù)和語(yǔ)音徹底分開。通過井下的電端機(jī)RS232口可以將數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到礦井下的傳輸接口，然后由傳輸接口將之輸出帶到各個(gè)分站。通過分線盒可以把語(yǔ)音信號(hào)分送到各個(gè)話機(jī)，這一系列過程中語(yǔ)音信號(hào)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都是雙向傳遞的。就當(dāng)下水平來(lái)看， KJ95煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)的研制尚在初步階段，要想為煤礦系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供一個(gè)良好的信息傳輸平臺(tái)，尚還任重道遠(yuǎn)。
3.3 在提升機(jī)中的應(yīng)用
交直流全數(shù)字化提升機(jī)代表著煤礦機(jī)械中電力控制系統(tǒng)技術(shù)的最高水平。在內(nèi)裝式提升機(jī)上，將驅(qū)動(dòng)與滾筒的機(jī)械結(jié)構(gòu)合二為一，總體整合了電力電子、機(jī)械、自動(dòng)控制、通信等相關(guān)先進(jìn)技術(shù)。采用總線方式的全數(shù)字化提升機(jī)不僅大大簡(jiǎn)化了電器安裝，也使其達(dá)到了高度可靠的效果。此外，硬件相互兼容，并配置簡(jiǎn)單。此外，由于電力控制統(tǒng)設(shè)計(jì)與生俱來(lái)的三維屬性、實(shí)時(shí)交互等特點(diǎn)，給煤礦井下監(jiān)控管理的發(fā)展也來(lái)了極大的推動(dòng)作用，這就使得圖形圖像技術(shù)在煤礦機(jī)械電力控制系統(tǒng)中更加具有生命力。
4 結(jié)束語(yǔ)
電力SCADA系統(tǒng)作為我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控的新方法、新途徑，勢(shì)必有利于我國(guó)煤礦生產(chǎn)的綜合能力的提高。如今，伴隨著光纖、網(wǎng)絡(luò)、生物工程等新興技術(shù)滲透到電力系統(tǒng)中來(lái)，這也給未來(lái)煤礦電力控制系統(tǒng)的智能化開發(fā)注入了全新的活力，通過應(yīng)用電力SCADA系統(tǒng)到煤礦井下作業(yè)中來(lái)，必定會(huì)給未來(lái)礦山的開采提供更好的技術(shù)條件。應(yīng)用電力SCADA系統(tǒng)建立全程監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警、圖景掃描、信息控制模型，對(duì)煤礦監(jiān)控的各個(gè)階段實(shí)施可視化的模擬，勢(shì)必有利于我國(guó)煤礦事業(yè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)工作會(huì)有非常好的借鑒與指導(dǎo)意義。
[參考文獻(xiàn)]
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關(guān)鍵詞：電網(wǎng)；電力監(jiān)控系統(tǒng)；越級(jí)跳閘；方案
引言
越級(jí)跳閘是電力系統(tǒng)電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)的問題，嚴(yán)重威脅著供電安全。越級(jí)跳閘現(xiàn)象雖然在電力系統(tǒng)電網(wǎng)一直引起廣泛關(guān)注，對(duì)這方面的研究也一直沒有停止，而產(chǎn)生越級(jí)跳閘的原因多種多樣，單一的方案并不能從根本上解決越級(jí)跳閘現(xiàn)象。因此，可以采用電力監(jiān)控系統(tǒng)，可有效解決越級(jí)跳閘問題。
1產(chǎn)生越級(jí)跳閘的原因
電力系統(tǒng)電網(wǎng)供電產(chǎn)出現(xiàn)越級(jí)跳閘的主要原因有以下幾個(gè)方面：（l）電力系統(tǒng)電網(wǎng)供電線路較短，速斷定值整定不開，線路發(fā)生短路后，開關(guān)各級(jí)變電所之間檢測(cè)到的電流基本相同，造成哪個(gè)開關(guān)先檢測(cè)到哪個(gè)開關(guān)先跳閘，引起越級(jí)跳閘。（2）電壓波動(dòng)引起大面積跳閘，由于開關(guān)內(nèi)的失壓保護(hù)是瞬動(dòng)的，沒有延時(shí)，當(dāng)線路電壓波動(dòng)時(shí)會(huì)此起大面積開關(guān)跳閘。雷雨天氣，打雷造成電壓閃動(dòng)，引起大面積跳閘；短路，由于短路電流較大，會(huì)引起電壓急劇下降；大型設(shè)備啟動(dòng)，一些大型設(shè)備不加任何措施啟動(dòng)時(shí)會(huì)引起線路電壓波動(dòng)較大；（3）保護(hù)誤動(dòng)，由于保護(hù)器電磁兼容性差或性能指標(biāo)差造成誤動(dòng)。電力系統(tǒng)電網(wǎng)使用的保護(hù)安裝于開關(guān)本體內(nèi)部，電源取自開關(guān)本身的PT，電源受電源供電線路影響較大。電力系統(tǒng)電網(wǎng)使用變頻器、軟啟動(dòng)等非線性設(shè)備，而這些設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的污染是巨大的，會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)的二次諧波，而保護(hù)裝置如果電磁兼容性不好，造成誤動(dòng)、精度下降等問題。（4）開關(guān)拒動(dòng)：開關(guān)機(jī)械原因，或保護(hù)器算法原因保護(hù)器不動(dòng)。
2簡(jiǎn)單供電系統(tǒng)防越級(jí)跳閘方案分析
2.1時(shí)間級(jí)差方案
適用于長(zhǎng)距離供電系統(tǒng)，對(duì)饋電線路繼電保護(hù)范圍的確定是通過對(duì)各級(jí)保護(hù)整定不同的電流值和延時(shí)動(dòng)作值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果將時(shí)間級(jí)差方案應(yīng)用在電力系統(tǒng)電網(wǎng)短線路供電上會(huì)存在非常大的弊端：第一，由于供電距離較短，本級(jí)保護(hù)和下級(jí)保護(hù)的短路電流相差不大，無(wú)法用短路電流值的大小來(lái)確定保護(hù)范圍，只能通過不同的延時(shí)動(dòng)作值來(lái)確定保護(hù)范圍，要求每相鄰的兩級(jí)保護(hù)之間有個(gè)時(shí)間級(jí)差，當(dāng)保護(hù)級(jí)數(shù)較多時(shí)，為了保證保護(hù)的選擇性，線路首端的保護(hù)的延時(shí)就會(huì)很大，無(wú)法滿足繼電保護(hù)快速性的要求，如果保證了首端的快速性則無(wú)法保證末端動(dòng)作的選擇性。對(duì)于一個(gè)電力系統(tǒng)電網(wǎng)，如果每一級(jí)延時(shí)級(jí)差為150 ms，變電所要給出大于0.6 s的時(shí)間，否則將直接導(dǎo)致地面變電所跳閘。考慮變電所總分開關(guān)為一級(jí)的話，對(duì)于普通供電級(jí)數(shù)要遠(yuǎn)大于三級(jí)，這樣延時(shí)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)可能直接燒毀設(shè)備，使事故擴(kuò)大。第二，設(shè)置繁瑣，實(shí)用性差，每個(gè)總開關(guān)、饋線開關(guān)均需進(jìn)行不同的設(shè)置，只要有一個(gè)錯(cuò)誤將直接導(dǎo)致越級(jí)跳閘。因此，時(shí)間級(jí)差方案不適于在井下使用。
2.2光纖縱差方案
實(shí)現(xiàn)光纖縱差保護(hù)需要兩端的保護(hù)采樣必須嚴(yán)格同步，靠?jī)啥穗娏鞯氖噶坎顏?lái)判斷故障是否發(fā)生在本段線路的保護(hù)范圍之內(nèi)，主要適用于縱向一對(duì)一的2個(gè)開關(guān)之間。對(duì)電力系統(tǒng)電網(wǎng)供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般是一條進(jìn)線帶多條出線，如果實(shí)現(xiàn)縱差保護(hù)，則需要實(shí)現(xiàn)一對(duì)多，采樣同步非常困難，即使實(shí)現(xiàn)采樣同步，一個(gè)開關(guān)的電流矢量值和多個(gè)開關(guān)的電流矢量值比較的過程也會(huì)造成采樣不同步。光纖縱差保護(hù)主要用于輸電線路，對(duì)于這種場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，上下級(jí)開關(guān)之間的電流差別是非常小的，不考慮線路的損耗，電流之差應(yīng)該接近于0。但對(duì)于一對(duì)多的配電線路，進(jìn)線開關(guān)和每個(gè)出線開關(guān)的電流相差的大小主要表現(xiàn)在出線的多少和每條出線所帶負(fù)荷的大小，這種方式使光纖縱差的判斷依據(jù)失效，所以光纖縱差方案也不適用于井下供電場(chǎng)合。
3電力監(jiān)控系統(tǒng)防越級(jí)跳閘方案分析
3.1解決短線路供電發(fā)生短路時(shí)引起的越級(jí)跳閘
該系統(tǒng)提供一種通過網(wǎng)絡(luò)通訊方式確定繼電保護(hù)范圍的方法，在保證饋電線路末端故障動(dòng)作選擇性的同時(shí)保證線路首端故障的快速性。
第一，工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)+本安型現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。利用現(xiàn)有的千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)可以為自動(dòng)化系統(tǒng)提供足夠的帶寬，并提供vLAN、Qos優(yōu)先級(jí)、IGMP等功能配置，確保監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字量信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。利用CAN總線即控制器局域網(wǎng)，因?yàn)槠溆幸韵绿攸c(diǎn)：以N為多主方式工作。節(jié)點(diǎn)損壞后會(huì)自動(dòng)關(guān)閉輸出。對(duì)總線上其他節(jié)點(diǎn)無(wú)影響，不會(huì)造成整個(gè)總線通訊癱瘓，而且可以直接發(fā)現(xiàn)故障節(jié)點(diǎn)。采用短幀結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，每幀數(shù)據(jù)都有CCR校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，抗干擾性強(qiáng)，確保數(shù)據(jù)傳輸可靠性。CNA采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓情況。CNA可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等多種方式傳送接收數(shù)據(jù)。以N的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km，不加中繼有7km的實(shí)際應(yīng)用。
“零延時(shí)”傳輸概念基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)十工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線做為數(shù)據(jù)平臺(tái)，我們提出了“零延時(shí)”傳輸概念，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸Oms延時(shí)，在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，任意節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)均內(nèi)無(wú)延時(shí)的收到，但是“零延時(shí)”只是一種理想，由于專輸速率、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)都會(huì)對(duì)信息產(chǎn)生延時(shí)，經(jīng)過大量深入研究和測(cè)試，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)速斷信號(hào)在40ms內(nèi)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意節(jié)點(diǎn)，即系統(tǒng)內(nèi)的所有開關(guān)在發(fā)生短路后的40ms均內(nèi)識(shí)別出短路點(diǎn)所在位置而確定自己是否直接動(dòng)作還是投入后備保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)真正的預(yù)防越級(jí)跳閘。采用特殊的軟件算法，能確保發(fā)生短路后綜保出口時(shí)間為2Oms左右，而加上系統(tǒng)判斷時(shí)間40ms，即可認(rèn)為綜保出口時(shí)間為6Oms，小于規(guī)程規(guī)定的1OOms，且在線路末端采用無(wú)延時(shí)速斷保護(hù)，故采用本方案能保證整個(gè)電力系統(tǒng)電網(wǎng)安全供電。
第二，實(shí)現(xiàn)方法。本方法步驟如下：饋電線路各級(jí)保護(hù)裝置通過CAN總線連接至相應(yīng)的通訊分站，通訊分站通過以太網(wǎng)方式連接至交換機(jī)，經(jīng)交換機(jī)連接至主站監(jiān)系統(tǒng)；在主站監(jiān)控系統(tǒng)中根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)置饋電開關(guān)各級(jí)保護(hù)裝置之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，只在一條饋線上的各級(jí)保護(hù)裝置之間相互關(guān)聯(lián)，不同饋線上的保護(hù)裝置之間沒有關(guān)聯(lián)關(guān)系，饋線首端保護(hù)不設(shè)關(guān)聯(lián)，饋線上其他保護(hù)只關(guān)聯(lián)他的上一級(jí)保護(hù)裝置；設(shè)置關(guān)聯(lián)延時(shí)，饋電線路末端保護(hù)關(guān)聯(lián)延時(shí)為零，其他保護(hù)均設(shè)置關(guān)聯(lián)延時(shí)Tgl；保護(hù)裝置檢測(cè)到電流滿足動(dòng)作條件時(shí)主動(dòng)向通訊分站發(fā)送檢測(cè)到故障信號(hào)，關(guān)聯(lián)延時(shí)開始計(jì)數(shù)，并在關(guān)聯(lián)延時(shí)時(shí)間內(nèi)等待閉鎖動(dòng)作信號(hào)；分站收到保護(hù)裝置送出的故障信號(hào)后立即向上傳送，主站收到后根據(jù)預(yù)設(shè)的關(guān)聯(lián)關(guān)系向被關(guān)聯(lián)的裝置發(fā)送閉鎖信號(hào)；保護(hù)裝置如果收到閉鎖信號(hào)則證明故障發(fā)生在它的下一級(jí)保護(hù)之后則閉鎖速斷保護(hù)出口，如果在Tgl延時(shí)范圍內(nèi)沒有收到閉鎖信號(hào)，則在Tgl延時(shí)到時(shí)立即發(fā)送跳閘出口命令切斷故障。這種方法無(wú)論該饋電線路上有多少級(jí)保護(hù)，只需要一個(gè)時(shí)間級(jí)差用于躲過保護(hù)判斷時(shí)間、繼電器出口時(shí)間和開關(guān)機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間就能確定故障范圍并及時(shí)切除故障從而保證保護(hù)動(dòng)作的選擇性和快速性。
3.2解決由于電壓波動(dòng)引起的越級(jí)跳閘
取消開關(guān)內(nèi)部無(wú)延時(shí)的失壓脫扣裝置，使用具有失壓延時(shí)的保護(hù)裝置。根據(jù)電力系統(tǒng)電網(wǎng)相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，設(shè)置0.5s-1s的失壓延時(shí)，解決由于電壓波動(dòng)引起的越級(jí)跳閘。采用本方案要求保護(hù)裝置的后備延時(shí)切實(shí)可靠，對(duì)保護(hù)裝置內(nèi)部器件選型有嚴(yán)格的要求。
3.3當(dāng)開關(guān)發(fā)生拒動(dòng)時(shí)的解決方案
系統(tǒng)要充分考慮當(dāng)開關(guān)由于機(jī)械故障引起拒動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的越級(jí)跳閘，當(dāng)發(fā)生這種不可抗拒的原因引起越級(jí)跳閘時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)能準(zhǔn)確、迅速定位故障點(diǎn)，使無(wú)故障的開關(guān)能及時(shí)送電，故障開關(guān)送不上電，防止試送電引起二次故事故。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)考慮多級(jí)開關(guān)同進(jìn)發(fā)生拒動(dòng)時(shí)的情況，針對(duì)不同的情況采用不同的后備方案，將事故縮小到最小范圍。
結(jié)語(yǔ)
總之，電力系統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)防越級(jí)跳閘非常重要，隨著電力系統(tǒng)電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電力監(jiān)控系統(tǒng)還要不斷地?cái)U(kuò)展和完善，最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電網(wǎng)電力監(jiān)控自動(dòng)化的目標(biāo)，保證供電安全。
參考文獻(xiàn)
[1] 張靜，謝路鋒. 電力監(jiān)控系統(tǒng)在供配電設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 低壓電器，2008，02：45-48.
【關(guān)鍵字】電力系統(tǒng)自動(dòng)化，電網(wǎng)調(diào)度
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是指對(duì)電能生產(chǎn)、傳輸和管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)度和自動(dòng)化管理。
一.電力系統(tǒng)自動(dòng)化概況
1.1電力系統(tǒng)的定義
電力系統(tǒng)：電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)所需要的發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路、斷路器、母線和用電設(shè)備等互相連接而成的系統(tǒng)。也稱為電工一次系統(tǒng)，其中所包括的電力設(shè)備稱為“一次設(shè)備” 。
電力二次系統(tǒng)：由對(duì)電工一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、控制、保護(hù)和調(diào)度所需要的自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備、繼電保護(hù)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)和通信設(shè)備等組成的輔助系統(tǒng)。其中包括的設(shè)備裝置稱為“二次設(shè)備”。
電力系統(tǒng)自動(dòng)化：嚴(yán)格意義上說(shuō)就是指電工二次系統(tǒng)。
定義：電力系統(tǒng)自動(dòng)化指采用各種具有自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置并通過信號(hào)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方的自動(dòng)監(jiān)視、協(xié)調(diào)、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和具有合格的電能質(zhì)量。
1.2電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展階段 。
1、手工階段 電力工業(yè)的初期萌芽階段，電廠小，就近供電。在發(fā)電機(jī)、開關(guān)設(shè)備旁就近監(jiān)視設(shè)備和手工調(diào)節(jié)操作。
2、 簡(jiǎn)單自動(dòng)裝置階段 用電設(shè)備增多、發(fā)電設(shè)備規(guī)模擴(kuò)大，對(duì)電能質(zhì)量和安全可靠性提出了要求，開始出現(xiàn)單一功能的自動(dòng)裝置。包括：繼電保護(hù)、斷路器自動(dòng)操作、發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)壓和調(diào)速等。
3、傳統(tǒng)調(diào)度中心階段 出現(xiàn)互連電網(wǎng)，保證供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性的必然選擇。電網(wǎng)設(shè)立調(diào)度中心，統(tǒng)一調(diào)度電廠和處理電網(wǎng)的異常和事故。電話是通信聯(lián)絡(luò)的主要方式。
4、 現(xiàn)代調(diào)度的初級(jí)階段 出現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)“四遙”，滿足實(shí)時(shí)調(diào)度的要求。
5、 綜合自動(dòng)化階段 電力工業(yè)成為必不可少的支柱產(chǎn)業(yè)，電網(wǎng)規(guī)模快速擴(kuò)大，單一功能的自動(dòng)化裝置很難滿足電能質(zhì)量、可靠和安全的需要，出現(xiàn)自動(dòng)化程度更高的自動(dòng)化系統(tǒng)。
二.電力系統(tǒng)自動(dòng)化的重要性
電力系統(tǒng)自動(dòng)化是現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全可靠和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，可以說(shuō)，現(xiàn)代電力系統(tǒng)如果沒有電力系統(tǒng)自動(dòng)化是無(wú)法運(yùn)行的。
1、保證優(yōu)質(zhì)電能
電能質(zhì)量問題理解：導(dǎo)致用戶電力設(shè)備不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差、造成用電設(shè)備故障或錯(cuò)誤動(dòng)作的任何電力問題都是電能質(zhì)量問題。
電能質(zhì)量分類：穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量和暫態(tài)電能質(zhì)量。所謂穩(wěn)態(tài)電能質(zhì)量即指電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式下所具有的電能質(zhì)量參數(shù)，主要包括 5 個(gè)電能質(zhì)量指標(biāo)：電壓偏差、頻率偏差、波形畸變、三相不平衡度、電壓波動(dòng)閃變。
2、 保證安全可靠運(yùn)行 包括：輸變電設(shè)備的正常操作、故障的快速切除和恢復(fù)，均通過自動(dòng)裝置才能保證安全、可靠。
3、 保證經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 最少的一次能源產(chǎn)生更多的電力。電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行，降低網(wǎng)損等，沒有自動(dòng)化系統(tǒng)的參與是很難實(shí)現(xiàn)。
三.電力系統(tǒng)自動(dòng)化的主要領(lǐng)域
按照電能的生產(chǎn)和分配過程，電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、火力發(fā)電廠自動(dòng)化、水力發(fā)電站綜合自動(dòng)化、電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動(dòng)裝置、供電系統(tǒng)自動(dòng)化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)的自動(dòng)化等7個(gè)方面。
電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化
現(xiàn)代的電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)，包括實(shí)時(shí)信息收集和顯示系統(tǒng)，以及供實(shí)時(shí)計(jì)算、分析、控制用的軟件系統(tǒng)。信息收集和顯示系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、屏幕顯示、安全檢測(cè)、運(yùn)行工況計(jì)算分析和實(shí)時(shí)控制的功能。在發(fā)電廠和變電站的收集信息部分稱為遠(yuǎn)動(dòng)端，位于調(diào)度中心的部分稱為調(diào)度端。軟件系統(tǒng)由靜態(tài)狀態(tài)估計(jì)、自動(dòng)發(fā)電控制、最優(yōu)潮流、自動(dòng)電壓與無(wú)功控制、負(fù)荷預(yù)測(cè)、最優(yōu)機(jī)組開停計(jì)劃、安全監(jiān)視與安全分析、緊急控制和電路恢復(fù)等程序組成。
火力發(fā)電廠自動(dòng)化
火力發(fā)電廠的自動(dòng)化項(xiàng)目包括：①?gòu)S內(nèi)機(jī)、爐、電運(yùn)行設(shè)備的安全檢測(cè)，包括數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視、屏幕顯示、越限報(bào)警、故障檢出等。②計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)火至并網(wǎng)的全部自動(dòng)起動(dòng)過程。③有功負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配和自動(dòng)增減。④母線電壓控制和無(wú)功功率的自動(dòng)增減。⑤穩(wěn)定監(jiān)視和控制。采用的控制方式有兩種形式：一種是計(jì)算機(jī)輸出通過設(shè)備去調(diào)整常規(guī)模擬式調(diào)節(jié)器的設(shè)定值而實(shí)現(xiàn)監(jiān)督控制；另一種是用計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備直接控制生產(chǎn)過程而實(shí)現(xiàn)直接數(shù)字控制。
水力發(fā)電站綜合自動(dòng)化
需要實(shí)施自動(dòng)化的項(xiàng)目包括大壩監(jiān)護(hù)、水庫(kù)調(diào)度和電站運(yùn)行三個(gè)方面。①大壩計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析、越限報(bào)警和提供維護(hù)方案等。②水庫(kù)水文信息的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)：包括雨量和水文信息的自動(dòng)收集、水庫(kù)調(diào)度計(jì)劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。③廠內(nèi)計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)：包括全廠機(jī)電運(yùn)行設(shè)備的安全監(jiān)測(cè)、發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)控制、優(yōu)化運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配、穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。
電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng)
電力系統(tǒng)信息自動(dòng)傳輸系統(tǒng) 簡(jiǎn)稱遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。其功能是實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心和發(fā)電廠變電站間的實(shí)時(shí)信息傳輸。自動(dòng)傳輸系統(tǒng)由遠(yuǎn)動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)通道組成。遠(yuǎn)動(dòng)通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導(dǎo)通信等多種形式。遠(yuǎn)動(dòng)裝置按功能分為遙測(cè)、遙信、遙控三類。
電力系統(tǒng)反事故自動(dòng)裝置
反事故自動(dòng)裝置的功能是防止電力系統(tǒng)的事故危及系統(tǒng)和電氣設(shè)備的運(yùn)行。在電力系統(tǒng)中裝設(shè)的反事故自動(dòng)裝置有兩種基本類型。①繼電保護(hù)裝置：其功能是防止系統(tǒng)故障對(duì)電氣設(shè)備的損壞，常用來(lái)保護(hù)線路、母線、發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備。②系統(tǒng)安全保護(hù)裝置：用以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，防止出現(xiàn)系統(tǒng)振蕩、失步解列、全網(wǎng)性頻率崩潰和電壓崩潰等災(zāi)害性事故。
供電系統(tǒng)自動(dòng)化
包括地區(qū)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站自動(dòng)化和負(fù)荷控制三個(gè)方面。地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型或微型計(jì)算機(jī)組成，功能與中心調(diào)度的監(jiān)控系統(tǒng)相仿，但稍簡(jiǎn)單。變電站自動(dòng)化發(fā)展方向是無(wú)人值班，其遠(yuǎn)動(dòng)裝置采用微型機(jī)可編程序的方式。供電系統(tǒng)的負(fù)荷控制常采用工頻或聲頻控制方式。
四.電力系統(tǒng)的發(fā)展前景
伴隨著社會(huì)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)的進(jìn)步優(yōu)化與發(fā)展， “十五”期間，我國(guó)將建成一個(gè)遠(yuǎn)距離、大容量的實(shí)現(xiàn)西電東送、南北互供的全國(guó)互聯(lián)電網(wǎng)。與此同時(shí)，隨著“廠網(wǎng)分開、竟價(jià)上網(wǎng)”電力體制改革的不斷深入和全面實(shí)施，將逐步形成新的電力系統(tǒng)調(diào)度管理新格局。這一新形勢(shì)給電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，為之服務(wù)的二次電力信息系統(tǒng)的保護(hù)、控制、指揮調(diào)度及信息化、自動(dòng)化系統(tǒng)必須適應(yīng)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)和電力市場(chǎng)化改革的需要，即在概念上、結(jié)構(gòu)上、功能上都要適應(yīng)一次系統(tǒng)發(fā)展變化的需要，適應(yīng)行政區(qū)劃、管理體制變化的需要。因此，電力調(diào)度自動(dòng)化必將迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。
總結(jié)語(yǔ)：我國(guó)電力系統(tǒng)正面臨著大發(fā)展、大變革的新形勢(shì)，三峽電站及其輸變電工程的建設(shè)，促進(jìn)了全國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)， 隨著電力系統(tǒng)的不斷進(jìn)步，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性也會(huì)越來(lái)越高，會(huì)不斷滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)具備開發(fā)性與擴(kuò)展性，良好與國(guó)際接軌，并且電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)也將日趨成熟。
參考文獻(xiàn)：
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