矿区电网调度自动化系统的研制与应用

李昆鹏

（枣庄矿业集团公司供电工程处，山东省枣庄市，277011）

矿区电网调度自动化系统的研制与应用

李昆鹏

（枣庄矿业集团公司供电工程处，山东省枣庄市，277011）

介绍了枣庄矿区供电系统的组成、主要技术功能及系统特点，对矿区电网调度自动化系统产生的社会效益和经济效益进行了分析。

矿区电网 调度综合自动化 UNIX＋WINDOWS

枣庄矿区电网调度综合自动化系统由调度主站、分站和通讯网络3部分组成。主站系统包括数据服务器、调度工作站，配2块标准100组合大屏幕，具有WEB发布功能。各分站采用综合自动系统，集微机保护、数据采集、遥测、遥控、遥调于一体，后台采用双机系统监控，满足数据采集与处理、统计计算、画面显示、报告显示、报告分类、保护配置、报表打印、事故追忆、遥控操作等功能。

图1 枣矿集团公司调度自动化系统配置图

枣庄矿区电网形成后，随着矿区电网的不断发展，电网的规模日趋扩大，对供电质量的要求越来越高，采用新技术、新手段提高电网的管理水平，降低损耗，提高效益已成为电网面临的主要问题。若没有统一的电网调度指挥系统，各电厂与用户之间的发供矛盾没法进行调节，无法保障系统的安全运行，当电网发生事故时，不能迅速恢复供电，矿井供电的安全可靠性无法保障。考虑到矿区电网的实际情况，必须建立电网调度综合自动化系统并优化电网运行方式以适应电网发展的需要，保证矿区电网的安全运行。

枣庄矿区供电系统东起田屯，西至滨湖，东西长100km，南北宽70km，枣庄矿业集团下属35 kV／6kV变电所20个，热电厂6个。矿区内部光缆通讯网络已建成，覆盖所有矿井，调度综合自动化系统借助内部光缆通讯网进行数据传输。

1 系统组成

为了保证调度自动化系统的高可靠行性，主站数据库服务器和其他关键设备采用主备冗余机构，在故障情况下可以实现自动切换。枣矿集团公司调度自动化系统配置图如图1所示。

2 主要技术功能

主站系统在供电处调度中心，采用全分布式体系结构，使用UNIX＋WINDOWS操作系统，集成UNIX的稳定性、安全性与WINDOWS的易操作性、经济性。调度自动化系统的主要计算机设备采用跨平台结构，配置前置SCADA服务器、数据库服务器、WEB服务器、调度工作站、高级应用工作站（PAS）和集团公司工作站，其中，前置SCADA服务器、数据库服务器和WEB服务器采用SUM服务器运行UNIX操作系统；调度工作站、高级应用工作站（PAS）和集团公司工作站采用WINDOWS操作系统，既满足了系统的开放性、标准性、安全性和稳定性，又满足了系统软件对设备性能的要求。它有如下基本功能：

（1）常规SCADA功能。数据采集、遥控／遥调功能、数据处理、人机回话、事故处理及事故追忆、报表处理和打印功能。

（2）调度管理功能。系统维护、设备管理、运行管理、操作管理和权限管理。

（3）数据处理。发电量、用电量的统计，东部、中部、西部矿区发、供、用电情况统计处理。

（4）主站WEB发布功能。WEB发布服务器与系统采用物理隔离，确保系统的安全性。

（5）电量采集。电量采集、电量规类统计分析、报表打印。

（6）高级应用功能。网络拓扑、调度员潮流分析、短期负荷预测、状态估计、短路电流计算、无功优化、稳定安全分析。

枣矿集团下属各个35kV／6kV变电所采用综合自动系统，所有保护组屏安装，各变电所采用后台监控，后台采用双机系统，并借助集团公司的宽带网实现数据的上传。

35kV／6kV线路保护具备的基本功能：三段式可经低电压闭锁的定时限方向过流保护（35kV带方向，6kV不带方向）；零序过流保护／小电流接地选线；三相一次重合闸（检无压、同期、不检）；一段定值可分别独立整定的合闸加速保护（可选前加速或后加速）；低周减载保护；独立的操作回路及故障录波。

测控功能包括多路遥信开入采集、装置遥信变位、事故遥信；正常断路器遥控分合、小电流接地探测遥控分合；13个模拟量的遥测；开关事故分合次数统计。

主变保护应具备的基本功能：变压器差动保护，可满足四侧差动的要求。包括差动速断保护、比率差动保护、CT断线判别，装置中的比率差动保护采用二次谐波制动；三段复合电压闭锁过流保护（Ⅰ、Ⅱ段可带方向）；接地零序保护（三段零序过流保护）；不接地零序保护（一段定值二段时限的零序无流闭锁过压保护、一段定值二段时限的间隙零序过流保护）；保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定；过负荷发信号；启动主变风冷；过载闭锁，有载调压；故障录波。

3 系统特点

（1）主站系统采用UNIX＋WINDOWS的混合平台，集成UNIX的稳定性、安全性与WINDOWS的易操作性、经济性于一体。

（2）充分发挥微机保护多工作区的特点，运行方式变化较大的情况下，采用更换不同保护区方式，实现保护定值的灵活转换。

（3）利用微机快速灵敏的特点，缩小保护上下级级差为0.1s，减小整个 电网的故障电流存在时间，提高系统运行的安全性。

（4）利用遥信信号的实时性，实现调度对微机五防万能钥匙的在线管理。

（5）利用测量显示数据化功能，及时观察电网系统变化情况，合理调控，使矿区电网实现安全高效运行。

4 社会和经济效益

（1）实现了调度数据与变电所的实时和同步，调度人员可以监视矿区电网所有的发电厂和变电所的设备运行情况，集团公司调度及有权限的业务处室领导也可以随时调看系统的运行情况，便于调度员、有关领导调度指挥和事故处理，高级应用功能有利于电网的运行状态预测和系统安全运行。

（2）提高了系统调度运行的可靠性和快速反应能力，控制各网点上网负荷，实现了电厂的满发满供，使内网供电量占总用电量由原来的43.57%提高到68.63%，实现了经济效益的最大化。

（3）动态地监视各电压监测点的电压情况，保证系统电压在规定范围内运行，通过各电厂发电机组动态对系统进行无功补偿，实现了无功就地平衡的原则，弥补了静态补偿过补和欠补现象，确保了功率因数在0.90以上。

Development and application of automatic system for power grid scheduling in mining area

Li Kunpeng

（Power Supply Department，Zaozhuang Coal Mining Group Co.，Ltd.，Zaozhuang，Shandong 277011，China）

The structure，the main functions and the characteristics of power supply system in Zaozhuang coal mining area were introduced.And the social and economic benefits from the automatic system for power grid scheduling in mining area were analyzed.

power grid in mining area，scheduling integrated automation，UNIX＋WINDOWS

TD612

B

李昆鹏（1977－），男，1977年毕业于中国矿业大学电子系统及其自动化专业，现就职于枣庄矿业（集团）有限责任公司供电工程处。

（责任编辑 张艳华）