煤矿供电监控系统解决方案

一、煤矿供电监控系统概述
  煤供电监控系统是针对煤矿供配电系统的特点，采用地面电力系统自动化、入式系统、分布式网络等多项最新技术于一身，并融合了我公司在煤矿供配电系统开关保护上多年的生产研究经验，而完全自主研制开发的一套煤矿专业供电监控系统。这套供电监控系统适用于煤矿井下和地面等严酷环境下，能够对煤矿10KV及以下供配电系统实施一体化实时监控，实现变电所无人值守或少人值班，缩短故障处理时间，减少事故发生。进一步提高井下开关保护动作的可靠性和准确性，解决越级跳闸以及一个回路短路故障引起变电所开关全部跳闸的问题，提高供电可靠性，解决漏电保护实用化问题，解决电压波动造成的并下大面积停电问题。

二、煤矿供电监控系统功能
  1.遥测/信功能:系统能够采集被监控开关的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电度、合分闸状态、保护自动装置动作信号、事件顺序记录(SOE)等遥测和遥信量。遥控功能:能够远程控制井下开关断路器或接触器的分、合闸状态。
  2.遥调功能，查询并远方整定微机保护装置定值和微机保护装置的自检、动作信息，并可对保护发生故障解除后进行信号远方复归遥视功能:配备摄像仪，可对变电所进行远程监视。报警功能开关变位告警、保护动作告警、电压电流越限告警。并记录报警起始时间、持续时间和结束时间供用户对设备运行状态或事故原因进行分析。
  3.存储和查询功能:系统具备实时数据、统计数据的存储、查询、报表统计管理功能，以及事件顺序记录(SOE)功能。画图显示功能，可显示供电系统模拟图，各种监测数据动状图形、柱状图、实时曲线、历史曲线，动态图形根据现场情况进行设计。
  4.自诊断功能，系统具有自诊断功能，当电力分站、被监控开关与主机无法正常通讯，系统能报警并记录发生时刻。双机切换功能:系统具有双机热备功能。主机正常运行时，备机监听主机数据，当主机无法正常运行，备机自动转换为主机运行模式，主备机切换时间不大于5min。本系统还采用了统一标准的通讯接口和标准开放的通讯协议，能够实现与整个矿井综合自动化信息系统进行无缝连接及增加可扩展性，并有足够的升级冗余。

三、监控系统主要框架
   煤矿供电监控系统共有四个部分组成:地面主站监控系统、矿用隔爆网络交换机、井下监控分站和矿用综合保护装置。各个变电所的综合保护与该变电所的监控分站间用双绞线相连，构成现场总线网，各个监控分站与地面主站监控系统间用光纤环网相连，构成光纤以太网。

四、地面主站监控系统
   环网交换机、数据服务器、监控主备机、各客户终端以及网络设备组成以太网,采用环型网系统结构，提供多种组织形式。可以是单机系统，亦可是多机系统，具备对各变电所进行远程实时监控实现事件记录的存储检索与打印、实现各种曲线报表的存储检索与打印、实现保护定值远程设置、实现电度量管理、实现故障录波的存储分析与打印等。真正实现变电所的无人值班。

五、监控系统软件主要功能
    1. 监控单元数据采集、统计和计算功能遥信量、电度量、数字量等数据。负责实时采集遥测测量、遥测量(测量量、模拟量)主要包括:实时电压、实时电流、有功功率、无功功率、功率因数、实时电度等。遥信量(状态)主要包括:分合闸状态和通信状态、保护自动装置动作信号、事件顺序记录 (SOE)。根据用户定义的计算公式完成计算，并显示内容。电压等测量值的越限判别、以及在此基础上的合格率计算。电网有功、无功功率的电度积分和总加、电网有功电能量总加及功率因素计算。任意测量值在一段时间内最大、最小、平均值的统计，并记录最大、最小值出现的时间。系统及线路负荷率统计。系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能并且历史曲线中有游标，可显示出对应点的模拟量值和时刻，曲线下方能显示最大值、最大值时刻、最小值、最小值时刻、平均值。系统具有模拟量对比的柱状图显示功能。
    2.保护器及自动化信息的采集修改接收监控站上送的运行信息及变电所内的其它变化信息。查询并远方整定微机保护装置定值和微机保护装置的自检、动作信息。保护信号远方复归
    3.控制和调节功能：遥控功能控制过程包括以下几个步骤，遥控操作人员的身份及权限检查、选择控制对象、遥控预发、系统内部校核、终端校核、终端返送校核结果、遥控执 行或撤消，记录操作过程。在遥控进行的过程中若收到遥信变位，则自动撤 消控制。遥调功能调节过程包括以下几个步骤，遥调操作人员的身份及权限检查、选择调节对象、修改遥调值、发送遥调值、终端校核、终端返送校核结果、确认执 行或撤消，记录打印操作过程。
   4.事件顺序记录在井下电网运行设备发生事故时，系统可以在监控站或综台保护器的配台下，记录继电保护、自动装置和断路器动作的时间并按顺序记录下来，保存到数据库中，供事故分析用。
   5.运行报警：在电力监控系统运行过程中，在系统使用者预先定义的情况下，如果系统中发生了某些变化，则会立即提示出 来，告知调度人员。提示信息的类别包括事故、保护动作、系统运行等等。不同类别的信息具有不同的告警优先权，在系统中同时有多个信息需要提示时，优先提示优先级较高者。分类保存告警信息，用户可随时检索保存的这些信息。
   6.画面显示及人机交互操作：系统提供的图形工具可以制作的画面包括功率总加图、画面索引图、系统主接线图、变电所的接线图、负荷曲线图(采样周期用户自定)、表格图、保护配置图等用以完成对井下电网及开关设备本身的监视和控制。在画面上可以完成的交互操作主要包括:1.人工置数，修改测量值和状态量。2.保护操作，从画面表示保护单元的图符上可直接引出对保护设备查询、调整和复归操作。系统内主要设备参数及操作运行日志的浏览和检索。
   7.系统时间与报表的显示、制作和打印使用报表工具提供的丰富功能完成所需日报表、月报表和年报表的制作。
系统可以根据用户需求有30秒实时报表和5分钟统计表。召唤打印特定时间段的报表。设置定时打印的时间和打印的内容，自动打印报表。表中具有统计和计算功能，便于在修改报表数据后自动更新统计、计算结果。提供全系统对时的功能，包括系统对监控站、监控站对微机保护装置等。目前，系统以计算机系统内部时钟为准。
   8.视频监控功能：视频监控可根据客户要求配置，可接入多路视频信号。摄像头可以为定焦距摄像头，也可为可控云台一体机摄像头。并具备视频联动功能，当变电所内某台开关跳闸或出现故障时会自动跳出该变电所的视频画面。
   9.网页浏览器和远程诊断系统：系统中可以包括WEB服务器，用户可以使用网络浏览器，通过局域网或拨号网络完成对自动化系统保存数据的查 看，包括画面、报表、系统运行信息等。通过调制解调器MODEM).使用TCP/P协议，实现实验室的计算机系统与用户系统的连接，观察系统的运行状况，复制用户系统的配置文件和系统数据。完成对用户系统的运行分析后，将更改后的配置文件或订正后的应用程序发送到用户方，更正系统，进入正常运行。
   10.双机及双通道的自动切换功能：系统中一般有两台计算机以主备方式运行作为系统的前置机，双机同时工作，也就是说以热备用方式运行。正常 时以一台机器为主前置，由它负责数据预处理后填入系统数据库。在主前置失效时，备用机立刻切换为主前置，完成数据接收工作，保证系统稳定运行。