煤礦數字化變電站技術研究與應用

摘 要：伴隨著國內電力系統水平的不斷提高，我國煤炭行業的變電站建設已經邁向了一個新的臺階。煤礦數字化變電站的實現對于煤礦企業的安全、可靠、經濟的運行有著重大的影響。本文首先介紹了煤礦的數字化變電站技術，重點論述煤礦的數字化變電站技術的應用，煤礦數字化變電站技術不僅能實現變電站的數字化運行方式，并且還能為煤礦供電電網的安全穩定運行打下堅實的基石。

關鍵詞：煤礦；數字化變電站；技術應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.079

0 引言

基于我國持續提升的電力系統水平影響下，煤礦企業建設變電站的水平日益提升。自上個世紀的80年代，隨著持續發展的測量控制技術、通信技術、計算機技術、傳感器技術、信息處理技術等，國內煤礦企業的變電站建設不管是由綜合自動化網絡系統、分層分布式、RTU、監控，還是由站控層至間隔層，都實現了數字化的建設，這奠定了電網穩定與安全運行的良好基礎。下面，筆者對煤礦數字化變電站技術及其應用的有關問題進行了簡要地分析。

1 煤礦的數字化變電站技術

數字化變電站立足于IEC61850通信標準，可以共享變電站之間的信息，實現目前經濟運行的實際需要。在電力系統的關鍵組成部分當中，繼電保護設備是其中之一，其有助于電力系統可靠、穩定、安全運行。在目前變電站自動化進程當中，數字化變電站是非常重要的一個環節。數字化變電站在系統在分析變電站二次裝置網絡化與一次裝置智能化的基礎上，注重立足于變電站的高速網絡，提供標準化與數字化的變電站信息，實現了數字化信息操作效果與共享效果的大大提升，有助于國內數字化變電站溝通信息。具體而言，數字化變電站技術涵蓋下面兩點內容：一是管理電網工作和提高配電質量。在電網當中的變電站具備無可代替的功能，變電站中應用數字化技術，可以尤為精準和具體地體現變電站的綜合作用。為此，當前數字化變電站技術的第一要務是管理電網的工作，認真地記錄和控制電網工作過程當中的工作數據、工作現狀等，提高配電質量，保障電網安全與可靠的工作。二是實現變電站的自動化和強化控制變電站。在管理模式上，傳統的變電站要求人力，這不益于變電站順利地開展工作，并且難以提升變電站的工作效率。應用數字化變電站技術能夠實現變電站的自動化運行，從而使電力工作者的壓力減小，并且使電力工作者強化管理變電站，最終實現了變電站運行效率的大大提升。

2 煤礦的數字化變電站技術

創建變電站自動化系統的基礎是數字化變電站技術，該技術涵蓋很多的技術內容，屬于電網工作中具體應用的現代化科學技術。對于煤礦企業來講，要求電力系統將大量的電能提供到其運行過程中，如果缺少電力供給，那么會造成礦井運行狀態的不穩定，或者是導致比較大的安全隱患。為了實現煤礦企業的實際用電要求，當前很多的煤礦企業都逐步地改革變電站，即在變電站中應用數字化變電站技術，從而實現電力輸送能力的提升，確保礦井采掘的順利開展。

2.1 管理系統的自動化

管理系統的自動化指的是在管理變電站的時候控制、管理、預防變電站會出現的故障，且針對發生的故障能夠實時地提供有關的故障分析報告，從而有助于處理故障。經常應用的管理系統自動化重點涵蓋：分流交換自動化操作、統計狀態的記錄資料、電力生產工作數據、數據信息分層內容等，在自動化的管理系統當中，有關的工作者定時地檢修自動化裝置，從而實現裝置工作效果的理想化。

2.2 自動化系統

自動化系統的改變比較廣，其是變電站當中必不可少的一個運行系統。應用數字化變電站技術有助于發展變電站自動化系統。概況來講，變電站自動化系統涵蓋下面的一些事項：一是以IEC61850標準作為根據，這是由于IEC61850標準在變電站工作過程中體現著非常關鍵的功能，并且其也是創建變電站自動化系統的基礎。當今很多的自動化變電站系統是根據IEC61850標準來建立模型、傳播信息、處理數據等等。實踐表明，應用IEC61850標準能夠有效地統一變電站的網絡資源與自動化系統，從而實現科學化與智能化。二是層次化的控制。在應用變電站自動化系統的時候重點是管理和控制變電站的一系列工作，這有別于傳統意義上的管控模式，變電站自動化系統在控制變電站的時候借助分層的控制手段，基于IEC61850標準，自動化系統當中的一系列物理層都具備相應的邏輯性，借助層次化的控制，能夠有效地控制全部系統、交流信息，并且還能夠跟其它的機器實現切換的瞬間性、自由性，從而使切換過程當中存在的漏洞與程序減少。

2.3 網絡技術

數字化變電站的一項核心技術是網絡技術，其確保實現自動化的變電站系統。當今，國內一些煤礦企業都創建了局域網，專門將有效的傳導信息的服務提供給變電站自動化系統。變電站在傳播信息的時候有著相應的規律性，其有別于其它的一系列傳播信息的方式。首先，其具備的信息量非常強，在一剎那能夠使很多的信息數據形成；其次，其信息的特點是長度短小，為此變電站應用網絡技術尤為重視網絡傳播信息的速度和瞬間處理信息的能力。與此同時，在應用變電站網絡技術的時候，應當重視網絡工作的可控性與安全性，進而確保變電站自動化系統運行的順利。

3 結語

綜上所述，煤礦的數字化變電站技術是我國煤炭變電站發展的新方向，國內煤礦企業變電站發展的大趨勢是數字化變電站技術，其有助于國內煤礦企業的全面發展，也有助于煤礦電力系統運行安全性、穩定性的提升。當然，縱觀當今國內的技術發展能力，應當以過渡的方式逐步地建設煤礦企業的數字化變電站。

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作者簡介：胡大凱（1985-），男，吉林農安人，本科，助理工程師，從事煤礦機電技術管理工作。endprint