中煤大同能源有限责任公司037001
摘要:为了实现电力系统发电、变配电、调度等各环节自动化,集数据采集、显示、控制、报表、通信等功能于一体的开放式、网络化、组态化的电力自动化监控系统软件。为了适应当今电力系统使用设备多、纵向横向联系紧密、扩建组建频繁等特点,本系统从分析、设计到具体编程,全部采用面向对象的方法,融合了最新的计算机编程技术,在满足严格的可靠性、实时性基础上,更在系统的可组态性、可扩展性、可用性、可维护性等方面有了新的突破,使用矿井自动化系统真正做到“人与设备的有机结合”。
关键词:电力系统自动化控制数据
一、矿井变电站综合自动化简介
随着煤矿自动化的发展,矿井供电系统的不断提升及优化,对矿井供电的质量要求更高,为了强化我矿变电系统的自动化控制,达到现代化矿井,实现“无人值守”远程操控的变电站。
该系统的研发对我矿供电系统安全保障提升,10个变电所的数据上送至网络机房采集服务器。位于35KV变电站的工作站1和调度室的工作站2以及机房用于WEB发布用的工作站3均从采集服务器接收数据,所有子站跟采集服务器之间采用以太网经光纤环网方式链接
地面变电站由第三方厂家通信管理机采取104主站通讯方式上传数据,井下变电所采取ModBusTCP方式通讯。盘区变电所,盘区水泵房,1045变电均采用ModBusRtu方式与电力监控分站通讯。
二、变电站自动化监控软件INT-SCADA的总体设计
防越级针对井下中央变电所供电系统。35KV变电站站控室内设有防越级保护屏。地面两馈线保护与中央变电所两进线一母联共同构成防越级保护。当中央变电所任何馈线保护监测电流值到达故障定值电流的80%时,会向处于该段的进线保护AH1或者AH17发送瞬时信号,两进线保护分别进行处理分析,闭锁各自的保护跳闸出口,使故障在区间内部进行保护,如果馈线故障电流继续上升至整定值时,该馈线保护出口,那么进线的闭锁信号瞬时开放;如果该馈线没有保护出口,会向进线保护发失灵信号,进线保护加速跳闸出口。
图:电力系统设计
三、稳定、可靠工作的必要性
软件系统稳定,可靠地运行是监控系统一切功能的前提。因为电力系统的运行关系到矿井的正常生产与职工的和命安全问题,所以矿井电力系统监控软件一直都非常强调稳定性、可靠性。但是虽然一直强调监控软件SCADA的稳定性,但软件并不是总能朝着越来越稳定的方向发展,这是因为随着计算机的发展:
(1)提高代码本身的稳定性是提高系统稳定性的前提。不仅要正确地完成所需功能,还应当具有健壮性,在各种非正常的操作下都不会出现异常。由于监控软件要长时间地工作,因此一定要避免内存泄漏;尽量减少内存碎片的产生。
(2)由于SCADA系统是一套分布式软件系统,部分功能的实现被分布到不同软件模块中,这样就简化了每一个模块中的编码,减小了不同功能代码的耦合度,从而提高了系统的稳定性。同时即使有问题出现,问题也将被限制在其它模块内,不会引起整个系统的崩溃。
(3)为了保证系统的可靠性采用了通信机、服务器双机热备的运行方式,为了保证软件模块自身的可靠性,在硬件配置中选用了带有定时器功能的工控机,在软件中加入复位功能,在系统有故障时可以通过短信通知关联人员。
结论
塔山煤矿电力监控系统是集成化电力自动化监控系统软件,融合了电力自动化技术、计算机新技术和信息传输技术等高科技技术。该项目的建设与实施解决了变电所可视化和可控化等诸多问题,确保供电系统的稳定性和安全性。
本文在现有SCADA软件基础上设计了一套以通信机、SCADA服务器、SCADA工作站为框架的变电站综合自动化监控软件系统INT-SCADA。该系统集数据采集、显示、控制、报表、通信等功能于一体,是一个开放式、网络化、组态化的电力自动化监控系统软件。独立软件模块化的设计使系统具有足够的灵活性,能够适用于不同规模的监控系统。
参考文献:
【1】 王锡凡,电力工程基础, 西安交通大学出版社, 1997
【2】 赵祖康 徐石明,变电站自动化技术综述, 国家电力公司电力自动化研究院
【3】 洪良山,变电站自动化的现状与发展, 电力自动化设备
【4】 王明俊,配电系统自动化的综合优化设计, 电网技术 Vol.22, No.4 1998