摘要：煤礦供電系統是煤礦生產的重要動力保障 , 一旦電力中斷 , 生產將被迫停止 , 同時停電后容易發生瓦斯積聚爆炸、淹井等惡性事故，現有配電室采用不同廠商的保護裝置產品，不便于管理和實現無人值守。因此，迫切需要一套智能監控配電系統來保護礦井的供電安全。目前，通過使用電子計算機達到以對信息進行收集、傳送以及處理為目的的的電力綜合自動化系統，能保證電網的安全、可靠和經濟運行。

1 概述

本文所研究的某大型現代化生產礦井的運行特點為工作負荷大、分布廣泛、供電系統復雜，其中地面 6kV 變電所、6kV 高壓機房、箱式變壓器有 16 個，分布地面工業廣場、東風井、北風井、西風井，相互之間距離較遠，通過建立地面電力集中自動化系統，將數據信息傳送到地面自動化控制中心，實現實時監測監控和操控等功能，并且可以通過 OPC 接口轉發向礦井綜合自動化平臺提供電網相關的運行參數。

2 礦井地面電力綜合自動化系統

礦井地面電力綜合自動化系統概述

該礦地面電力綜合自動化系統站控層、通信層、保護間隔層這主要的三部分共同組成。地面電力綜合自動化系統的主干通訊網絡，依靠礦已經建設的 6 個地面變電所安裝的工業環網以太網交換機，實現網絡通訊。在變電所內安裝通訊管理機，通訊管理機具有上行網絡光 / 電口和下行 485 接口，上行通過網絡電口接入到就近的環網交換機內進行與已經建立的電力監控系統進行通訊，下行 RS485 接口與變電所內的高壓綜保相連接，實現綜保數據的采集及控制功能。而相關數據的實時收集工作，主要是通過站控層實現的，其收集信息的裝置首先通過現場總線與通信管理機相連后，再與通信網絡層的工業以太網交換機與監控管理層建立聯系。通信服務器與通信控制處理軟件兩部分共同組成了通訊網絡。通信網絡主要是通過對電網運行實時信息的采集和處理來反映各變電所實時的運行情況，以便于相關人

員能實時監測系統的動態，迅速掌握系統的變化，以達到對該礦區地面變電所調度的集中。

礦井地面電力綜合自動化系統組成

在硬件方面，該系統主要由為通訊管理機、服務器以及監控中心工作站等設備組成。服務器采用雙份熱備用運行模式，保證系統可靠。其中通訊管理機共計設置 8 臺，根據礦工業廣場變電所的距離設置，其主要功能是具有多個下行通訊接口及一個或者多個上行網絡接口，將變電所內所有的智能監控、保護裝置的通訊數據整理匯總后，實時上送監控中心后臺機，完成遙信、遙測功能；另一方面接收后臺機下達的命令，并轉發給變電所內的智能控制單元，完成對變電所內各開關設備的分、合閘遠方控制、參數整定，實現遙控和遙調功能；同時配備多個串行接口，便于變電所內的其它智能設備通訊。

2 臺服務器放置在服務器機房，實現對整個礦區全部變電所的所有設備的運行情況進行監測與控制。若一臺服務器發生故障，另一臺服務器則在執行本身功能的基礎上，還會替代故障服務器的功能，即執行所有功能。

2 臺監控中心工作站放置在地面自動化控制中心，有人員專門值守，負責對全礦各變電所進行實時的監控，做到遠程控制。

礦井地面電力綜合自動化系統系統功能

對實時數據進行采集、處理，整個工作系統的監視與控制是礦井地面電力綜合自動化系統的主要功能。下面將主要將從數據采集和處理功能兩方面對該系統實現的功能進行闡述。

（1）數據采集功能。數據采集是該系統工作的基礎的部分，系統通過實時收集各監控子站傳出的參數（如電流電壓值、有功功率、無功功率、功率因數、電度、開關所處狀態、通信狀態、保護器定值等）來達到對礦井地面電網的遠程監控的目的。數據庫系統則是以 SQL Sever 2008 系統為基礎，實時的數據庫管理系統。

（2）數據處理功能。系統的數據處理功能是將各種數據全部采集之后執行的，實現變電所內開關的遠程遙測、遙控、遙調、要信等功能，以及在線參數監測、故障定位報警、歷史數據查詢、數據統計分析、用電計量管理、開關變位告警、保護動作告警、電壓電流越限告警，并有文字窗口、聲音提示、短信發送等功能。

系統可靠性

電力綜合自動化系統在礦井地面變電站中具有良好的應用價值，能夠在維護變電站安全穩定運行的同時，變電站管理水平的不斷提升，對智能變電站的設備運行及電能消耗進行科學化控制，從而保證電力企業的綜合效益。同時能提前發出故障警報，便于相關技術人員及時發現電力系統中存在的問題，從而降低電力事故發生幾率。

3 變電站綜合自動化系統產品介紹與選型

4 結束語

無論是對企業本身來說還是對社會來說，礦井地面電力綜合自動化系統的應用都是及其有利的。對企業自身來說，該系統的應用在更大程度上保證了相關工作人員的人身安全、提高有關用電管理方面的效率、降低噸煤電耗、大大改善了工作條件、提高企業的盈利水平以及市場競爭力。對社會來說，該系統的應用可以減少企業對能源的消耗的同時也可以做到對環境的影響更小。