鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)設計探討

樊星星，鹿 瑋

（南京鋼鐵股份有限公司，江蘇 南京 210035）

就目前我國鋼鐵企業(yè)的整體發(fā)展情況來看，其普遍需要消耗大量的電力資源，用以維持正常生產(chǎn)，這其中還有部分鋼鐵企業(yè)的成立時間較短，生產(chǎn)成本相對低廉，因此獲得了巨大的市場占有率，但是在其快速發(fā)展的背后卻是亟待解決的各種風險問題，其中電力問題尤為重要，由于部分鋼鐵企業(yè)并未對供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設計予以充足的重視，因此導致企業(yè)電力流失情況嚴重，各種電力隱患頻頻出現(xiàn)，長此以往勢必會導致企業(yè)的正常發(fā)展受到影響。

1 鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)的特征

鋼鐵企業(yè)的供配電系統(tǒng)和正常企業(yè)的電力輸送系統(tǒng)間存有較為明顯的差異，其主要區(qū)別在于以下幾點。

1.1 鋼鐵企業(yè)的高功率、高電壓設備應用更多

由于工業(yè)生產(chǎn)的基本需要，因此鋼鐵企業(yè)往往會設置大量用電設備，其中主要包含支撐正常辦公的居民用電力系統(tǒng)以及用于進行冶金生產(chǎn)的大型用電系統(tǒng)，所以相較于普通的電力傳輸來看，鋼鐵企業(yè)的供配電系統(tǒng)要更為復雜，其具有更多等級。為了行之有效地保障企業(yè)內(nèi)部的各個供電模塊的安全運作，企業(yè)通常會在各個不同的電力設備上加裝相應的電力保護裝置，通過不同的電力保護辦法來排查安全隱患。這樣便會極大程度地增加工作人員所需要進行的工作量，人工成本投入增加、工作效率不高，為了保障自身可獲得效益，鋼鐵企業(yè)需要引入相應的計算機監(jiān)控系統(tǒng)，用以為點檢人員提供幫助，以此來更為有效地管理企業(yè)內(nèi)部的供配電系統(tǒng)。

1.2 鋼鐵企業(yè)用電集中、用電負荷集中

就鋼鐵企業(yè)來講，由于其主要工作為冶金生產(chǎn)，因此必須要用到大量大型設備，與此同時，大部分設備均是依托于電能進行運作的，因此鋼鐵企業(yè)屬于高耗能企業(yè)。以南鋼為例，近5年來（2015～2019），其用電量增長情況為15.67%，而且還是恢復性增長。由此可見現(xiàn)下我國鋼鐵企業(yè)的整體用電情況，由于涉獵到大型工業(yè)生產(chǎn)，因此電量消耗已然成為常態(tài)，用電負荷集中的背后勢必會帶來相應的集中性安全隱患問題，為了行之有效地解決此項問題，鋼鐵企業(yè)有必要建設更為完整的企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)。

1.3 鋼鐵企業(yè)用電設備安全需求較高

在大型鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)車間中，用電設備均是具有高精度的設備，與此同時，其往往需要長時間處于工作狀態(tài)之下，如果當前設備無法獲得足夠的電力供應，那么其正常運作必然會受到?jīng)_擊，給企業(yè)帶來難以挽回的經(jīng)濟損失。例如，如果鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)車間的電爐以及軋鋼機等設備突然失去供電，那么其將會迅速停止運作，這樣就會造成大量材料損失問題，甚至還有可能帶來難以預料的人員安全問題，對于企業(yè)的正常發(fā)展而言影響巨大。

2 鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)概述

鋼鐵企業(yè)內(nèi)部供配電需求并不相同，因此不同模塊需要設置不同的供配電監(jiān)控系統(tǒng)，以此來保障多個模塊能夠穩(wěn)定運作，任何配變電所監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題都不會影響到其余配電系統(tǒng)的正常運作。與此同時，工作人員還可以在總控室中更為行之有效地瀏覽現(xiàn)下供配電系統(tǒng)的實時運作情況以及其歷史運作情況，借助于信息技術(shù)來完成相應的數(shù)據(jù)匯總工作，在各個配變電站分別具有相應的監(jiān)控子站，其主要工作目標是及時采集各個系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，同時利用光纜傳達給總控室的雙前置處理機中。鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)應該存有雙監(jiān)控主機以及后臺調(diào)度機，同時在其中安裝相應的WEB服務器方可。在具體運作的過程中，電力監(jiān)控系統(tǒng)需要將各個用戶做分級處理，按照登陸用戶的等級來區(qū)分其權(quán)限，以此來保障正常操作。此外，鋼鐵企業(yè)的供配電監(jiān)控系統(tǒng)的有關用戶文件需要借助于數(shù)據(jù)庫的形式予以存儲，今后整理分析的時候便可以進行應用，并且還能夠有效防治數(shù)據(jù)的丟失，以保障供配電監(jiān)控系統(tǒng)的正常運作。

3 鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設計

3.1 供配電監(jiān)控系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)

供配電監(jiān)控系統(tǒng)主要包含以下三部分：主站層、子站層以及遠程終端這三個組成部分，主站層的主要作用是查閱并顯示相應的信息；實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入以及輸出，作為上級以及下級之間的信息交互的重要橋梁；子站層的主要功能為數(shù)據(jù)整理收集、對電力設備的監(jiān)控管理以及信息指令的傳遞；遠程終端的主要工作功能是對當前電力線路中的模擬量以及相應的數(shù)字量進行收集處理，并針對性地將其顯示出來；如果故障出現(xiàn)，其能夠根據(jù)內(nèi)置的自我保護指令來進行有效保護或者完成上級所發(fā)布的相關指令。

3.2 供配電監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)選擇

供配電監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡分布面積相對廣泛，如果僅僅依托于分布式以及集成式的供配電監(jiān)控系統(tǒng)的話，顯然難以行之有效地控制各個電網(wǎng)，利用數(shù)據(jù)收集以及監(jiān)控系統(tǒng)的共同應用則能夠切實地解決上述問題，在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)收集設備主要被稱之為下位機，其主要利用過程硬件來完成相應的數(shù)據(jù)信息的獲取以及收集；監(jiān)控系統(tǒng)則是被稱之為上位機，其通過大量組態(tài)軟件共同構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)對當前系統(tǒng)內(nèi)部的各項數(shù)據(jù)要素的有效監(jiān)控。

3.3 鋼鐵企業(yè)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的設計

由于鋼鐵企業(yè)對于電力資源的需要相對特殊，因此在具體設計供配電系統(tǒng)的過程中需要考慮到其用電量巨大以及用電密集的特征。由此一來，監(jiān)控系統(tǒng)的主站層便需要執(zhí)行更多工作，結(jié)合鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)情況來看，需要將監(jiān)控系統(tǒng)的主站層區(qū)分為控制系統(tǒng)、中間層以及最下層，其中的控制系統(tǒng)中應該包含警告系統(tǒng)、電力質(zhì)量警報系統(tǒng)、報表管理、線損分析、系統(tǒng)監(jiān)察等等；中間層的主要作用是管理當前供配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，設置電能信息一體化的工作平臺，可以將其和當前鋼鐵生產(chǎn)的經(jīng)營系統(tǒng)相互融合；最下層主要是用于采集數(shù)據(jù)，應該在其中配制兩套服務器，這樣做的原因是為了保障系統(tǒng)的正常運作。子站從屬于主站和終端設備之間產(chǎn)生溝通的重要連接機制，在進行具體設計的過程中需要全面強化對其穩(wěn)定性以及安全程度的重視。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的情況下，供配電監(jiān)控系統(tǒng)的終端設備的更新迭代的速率也正在不斷加快，子站作為供配電監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，往往需要具備良好的擴充性，以此來保障其中能夠接入更多終端設備，同時還要求其具備相對良好的維護性以及安全性。子站層在具體運作的過程中需要承擔大量工作，包括數(shù)據(jù)的采集以及傳輸、儲存、數(shù)據(jù)的檢測以及恢復等等。遠程終端主要安裝在相應的鋼鐵生產(chǎn)設備以及電力供應系統(tǒng)之間，其主要功能為監(jiān)督管理，遠程終端借助于數(shù)字信號以及模擬信號來實時采集當前供配電系統(tǒng)的運行信息，而后將數(shù)據(jù)傳遞到相應的子站層，而后針對性地執(zhí)行由子站層所提供的多個指令。鋼鐵企業(yè)的供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遠程終端主要由遠方以及本地功能所共同構(gòu)成，前者主要是指遠程終端能夠和子站層之間產(chǎn)生相應的監(jiān)控調(diào)度效應，借助于遠距離的信息傳送完成；而后者則主要是借助于自身所擁有的功能來實現(xiàn)對設備的有效監(jiān)控調(diào)度。

4 結(jié)語

總之，對于鋼鐵企業(yè)來講，由于其電力需要龐大以及電力負荷較高，因此往往需要建設更為科學合理的供配電監(jiān)控系統(tǒng)，以此來全面提高勞動生產(chǎn)效率比，減少自身所需要投入的經(jīng)濟成本，與此同時，科學合理的供配電監(jiān)控系統(tǒng)還能夠極大程度地提高當前企業(yè)的生產(chǎn)安全性，其所具備的重要優(yōu)勢必然會受到社會的廣泛應用。