煤礦礦井電力調度系統應用研究

高亞超

（陜西延長石油巴拉素煤業有限公司，陜西 榆林 719000）

0 引言

電力調度是煤礦礦井實現機械化、自動化的基礎，要求煤礦結合不同電力載體、主供電系統的運行模式及需求等因素，合理分配電力能源。煤礦礦井的地下作業環境復雜，常對機電類設施及電力組件間的運行造成干擾，間接阻滯開采工作的開展。本文對煤礦礦井電力調度系統的實際應用情況進行探討，分析電力調度系統對煤礦礦井驅動性的影響，結合電力調度系統功能及礦井自動化控制體系，理清調度機制的實際應用價值，以期通過不同終端，分析運行機制對基礎能源的耗用需求，界定能源支撐指標，實現定向化調度處理，進而為煤礦礦井工作的開展提供穩定的能源支撐。

1 電力調度系統組成

1.1 硬件

硬件設施作為電力調度系統運行的基礎，通過固定的組成結構，為基礎服務端、數據信息、電力能源調度及用戶請求等進行精準對接，通過客戶機系統與服務器對不同調度功能進行數據分解與重構，按照客戶發出的請求進行數據擬合處理。后期能源調配過程中，按照固定指令，對基礎能源進行分化處理，增強人機交互性。除此之外，電力網絡系統運營過程中，需針對不同類別的信息進行合理處理。基礎服務器裝置針對系統功能點及信息傳輸點進行智能調控，各模塊功能及實際工作屬性需按照后臺傳輸指令進行模擬化與精準化對接處理，比如，Wed服務器，通過模塊功能及主驅動功能，對基層與頂層調令之間實現精準對接，提高硬件配置驅動效果。

1.2 網絡

電力調度系統通過智能化、自動化的調控機制，針對內部的能源信息進行精準調配與調令[1]。網絡結構的組成針對電氣內部通信網絡，建設具有可調配與可對接的網絡協議，在數據信息的比對下，可通過既定的網絡功能對基礎數據服務及相關信息進行處理，借助網絡功能的高對接和實時傳輸效果，提高網絡結構的運行質量。

1.3 軟件

電力調度系統軟件結構的核心為系統數據庫，通過網絡通信技術及相關體系的架構處理，按照不同類別的模塊信息進行數據調配與整合，其形成的資源共享性優勢，可按照不同類別的信息機制及相關載體功能進行自主優化處理。除此之外，在相關軟件功能的輔助下，可與計算機設備界面進行數據可視化比對，保證系統驅動和能源供應的穩定性。

2 煤礦礦井電力調度系統現狀

煤礦礦井電力調度系統的應用和實現，按照特定的功能指令和終端部件，對煤礦礦井內部電氣設施進行電力能源調配處理，電力自動化系統和調度智能化系統的同步運行，保證煤礦礦井內部各調度信息之間的匹配性，特別是對煤礦礦井內部供配電系統的應用形式而言，搭載電力調度自動化功能，保障供電與配電環節在不同驅動場景下，按照數據信息節點之間的同步對接，完成資源的合理化匹配處理。但是，煤礦礦井電力調度系統應用中仍存在一些問題，導致供電與配電的環節無法針對特定的功能組織和數據信息值實現精準對接[2]。

2.1 系統應用現狀

大部分煤礦礦井內部電力系調度系統的建設需與生產管理系統進行關聯，但是在實際應用過程中，生產管理內容非常多且復雜，對電力系統調度功能提出了更高的要求，使得基礎組件以及系統驅動硬件之間需要擴大連接端口。此類功能需求下，如果系統處于長時間、高負荷運轉，將造成電力調度系統內部網絡拓撲結構無法適用于多功能操作需求。除此之外，原有電力調度系統在建設期間，主要對基礎數據值和信息值進行匹配，保證供配電環節可通過指令對接，實現精細調控[3]。但是在此過程中，缺乏對基礎數據和相關系統驅動模式的智能調控處理，例如系統不具備容災備份功能，如果遇到外界不可控因素或內部系統運行失效問題，將造成數據信息的永久性丟失。

2.2 系統建設現狀

電力調度系統作為多功能組件，運行過程中需按照不同類別的關鍵點，對基礎數據值和終端操控機構進行合理調度及匹配處理。在此過程中，電力調度系統的自動化、智能化操作出現更多漏洞，例如防火墻設置不健全、網絡結構組態波動較大、基礎類別信息服務不明顯等，均將造成系統在運行過程中對核心數據和基礎數據出現采集誤差問題。與此同時，電力調度系統運行過程中存在運維力度不足的現象，不利于整體功能或系統應用驅動，造成應用不健全和運行失效的嚴重問題，影響礦井內部供配電系統的運行質量。

3 煤礦礦井電力調度系統功能運用

3.1 遙控功能應用

煤礦礦井電力調度系統在運行過程中可由調度員對總站后臺進行調控處理，此過程中無論是供電環節還是配電環節，均可按照不同驅動點進行命令與執行之間的對接。其中，電力調度可控系統是建立在基礎編碼及網絡拓撲結構之上，對基礎信息進行指配處理[4]。同時，指令下達需要經過二次核驗和校對，按照特定的通道形式進行數據匹配和對接，無論是數據指令，還是信息調控，可按照系統自身執行命令機制驅動相關功能，保證基礎供配電環節運行的穩定性。

3.2 數據庫功能應用

數據庫管理功能針對電力調動系統內部數據信息實行采集、存儲、分析，其按照既定數據功能進行比對處理。此類數據信息功能通過不同存儲模塊進行覆蓋式存儲或云端備份類的存儲，按照不同類別的采樣機制進行自主分類處理，然后通過各類計算模式進行功能羅列，保證電力調度系統運行的實效性。

3.3 監視功能應用

電力調度系統視頻圖像監控功能的實現是通過外接傳感器對基礎數據信息進行采集處理，通過圖像、聲音完成數據化的反饋處理，也可替代人工操作進行無人化、自動化監管。在礦井內部供配電環節，基礎信息和各類供電設施運行期間存在一些不穩定因素，通過自動調度系統結合組織功能，可在不同驅動場景下完成自主監控，及時發現供配電環節中存在的隱患或異常，并通過主控系統針對煤礦礦井內部的工作結構進行空間與時間的定位，提高數據傳輸效能[5]。

3.4 報警功能應用

電力調度系統驅動模式按照變電站內部運行情況及接線結構進行數據自匹配處理，如果當前驅動場景中存在預警問題時，需按照機械結構或外部顯示設備進行故障異常分類與識別處理，提高調度人員和實際調配工作指令之間的對接質量。

3.5 在線制圖功能

圖表作為煤礦礦井內部電力網絡運行的重要呈現載體，通過圖表信息可闡述各時間點、空間點，以及設施對電力能源需求和設施在運行過程中呈現的電力消耗特征等。此類在線制圖功能是按照數據信息自動羅列，對相關節點數據進行自動匹配處理，同時可通過工作人員的操作，自動轉換圖表信息的表述模式，比如條形圖、餅狀圖及點狀圖等，更為全面地呈現當前操作過程中的一系列信息值。

4 煤礦礦井電力調度系統應用實例

電力調度系統應用到煤礦礦井工作體系中，可加強掌控基礎用電環節，理清不同電力設備、電氣系統運行期間的消耗點，保證電力能源供應的可靠性。煤礦礦井地下工作具有持續性、高負荷性的特征，并且受到各類干擾因素的影響，極易造成基礎供配電環節運行失衡的嚴重現象。將電力調度系統與煤礦礦井供配電系統予以整合，可通過自動化、智能化、微型化的調控手段，對當前信息點和各類設備應用點進行柔性化調配處理。在此過程中，通過集成微機控制、通信控制、網絡傳輸結構等，真正放大煤礦礦井內部運行功能，為供配電環節賦予“測、檢、管、防、控、網”的一體化功能，提高電氣設施運行的穩定性。

煤礦礦井工作期間，需按照不同類別的指令信息進行定向化傳輸處理，此時電力調度系統需按照特定的組成結構進行數據信息、指令信息的匹配。電力調度控制體系主要是由信息模塊、控制模塊、設備模塊組成，在TCP協議的支撐下，在井下及井上進行數據對接，提高地下信息與地面信息之間的鏈接性，保證供配電系統驅動的智能性。

4.1 井下部分

煤礦礦井井下作業時，供配電系統續按照不同類別信息進行調控處理，保證井下電氣設施運行中獲得足夠的電力支撐。此過程中，考慮到井下電控子系統與主系統之間的對接性，應按照不同類別的數據點進行調控處理，例如分站與主站，確保數字化信息、信號信息、數據信息之間的合理轉變，針對不同供電需求點進行智能調控處理[6]。圖1為井下供配電系統圖示。

圖1 井下供配電系統圖示

井下電力調度系統運行期間，需按照不同應用點進行基礎防護處理，兼顧系統供電持續性與設備運行穩定性，需引入短路保護裝置、漏電防護裝置、接地保護裝置、過欠壓保護裝置、遠程監控裝置、故障信息記錄裝置等，借助主站驅動結構合理匹配數據信息。通過PLC控制器實現頂層與底層的精準對接，一旦發現供配電環節存在異常行為時，內控系統可立即定位故障點，同時可對上位系統與下位系統進行關聯分析，并做出響應，提高井下裝置供配電的穩定性。

4.2 系統主控部分

煤礦礦井電力調度系統運行過程中是按照不同應用點進行數據化傳輸與解析處理，通過各個監控點位，對礦井機電設施進行自主調控處理。供配電智能驅動的實現，則可按照功能模塊進行不同組類的數據羅列與分析，提高數據信息的表述能力。

（1）電氣控制系統的測量功能。煤礦開采工作中，各類電氣設施需要按照特定組成方法進行契合處理，其中不同操控層面和數據分析層面則需整合到既定控制參數之中，提高參數呈現的對接性，例如電氣設施運行工況、電壓電流值、功率數值等，通過不同點位的界定及分析，增強數據交互能力。

（2）系統智能檢測功能。供配電環節需在能源需求點與供應點之間進行調控處理，實際驅動中通過不同設施完成對基礎控制點的監測處理，如果監測信息與數據庫標準信息存在差異，則將此類異常信息界定為系統故障問題。通過故障自診斷、故障報警、故障顯示等，輔助工作人員更為全面地查找當前操作模式存在的隱患點。

（3）系統控制功能。從供配電智能驅動形式來看，多場景驅動機制是按照終端設備的運行工況予以確定的，對于動態性的電氣設備而言，需要更為優質的控制系統，將功能驅動與系數運行參數進行對接。此類控制功能的實現，是按照不同運行工況進行數據值比對，查證設施運行中的狀態信息、參數信息、工藝控制信息等，為后期電力調度工作提供數據支撐點。

4.3 系統集成功能應用

電力調度系統運行過程中，需按照不同的羅列點，深度分析電氣設施運行中在的問題，然后按照系統預設程度自動比對不同運行模式下電氣設施對能源產生的需求點。

第一，前置處理裝置。借助子網系統，將終端設備與網絡架構進行關聯，測定不同應用模式下，系統數據信息的擬合形式，并按照不同功能進行自匹配處理。此時，前置處理裝置可為不同電氣設施的需求值進行反饋處理，增強數據信息的指向性。

第二，服務器裝置。服務器是對煤礦礦井內部數據信息進行采集、處理等，借助終端顯示設施，將不同類別的數據信息進行整合，測定功能指令，深化電力調度系統內部的監控效能，增強控制精度。

5 結語

綜上所述，煤礦礦井電力調度系統運行過程中，針對電氣設施和相關電力結構等，合理配比電力能源的耗用機制，保證礦井作業的持續性。本文從網絡及軟硬件分析電力調度系統組成，分析電力調度系統的應用，并從實際案例解析電力調度系統的驅動模式。從實際應用屬性來看，電力調度系統能加強系統之間的鏈接性，通過主控系統與子系統之間的鏈接，增強礦井工作的自動性，減輕井下人員的工作負擔，助力煤礦企業實現降損增益。