钢铁企业供配电监控系统设计探讨

樊星星，鹿 玮

（南京钢铁股份有限公司，江苏 南京 210035）

就目前我国钢铁企业的整体发展情况来看，其普遍需要消耗大量的电力资源，用以维持正常生产，这其中还有部分钢铁企业的成立时间较短，生产成本相对低廉，因此获得了巨大的市场占有率，但是在其快速发展的背后却是亟待解决的各种风险问题，其中电力问题尤为重要，由于部分钢铁企业并未对供配电监控系统的设计予以充足的重视，因此导致企业电力流失情况严重，各种电力隐患频频出现，长此以往势必会导致企业的正常发展受到影响。

1 钢铁企业供配电系统的特征

钢铁企业的供配电系统和正常企业的电力输送系统间存有较为明显的差异，其主要区别在于以下几点。

1.1 钢铁企业的高功率、高电压设备应用更多

由于工业生产的基本需要，因此钢铁企业往往会设置大量用电设备，其中主要包含支撑正常办公的居民用电力系统以及用于进行冶金生产的大型用电系统，所以相较于普通的电力传输来看，钢铁企业的供配电系统要更为复杂，其具有更多等级。为了行之有效地保障企业内部的各个供电模块的安全运作，企业通常会在各个不同的电力设备上加装相应的电力保护装置，通过不同的电力保护办法来排查安全隐患。这样便会极大程度地增加工作人员所需要进行的工作量，人工成本投入增加、工作效率不高，为了保障自身可获得效益，钢铁企业需要引入相应的计算机监控系统，用以为点检人员提供帮助，以此来更为有效地管理企业内部的供配电系统。

1.2 钢铁企业用电集中、用电负荷集中

就钢铁企业来讲，由于其主要工作为冶金生产，因此必须要用到大量大型设备，与此同时，大部分设备均是依托于电能进行运作的，因此钢铁企业属于高耗能企业。以南钢为例，近5年来（2015～2019），其用电量增长情况为15.67%，而且还是恢复性增长。由此可见现下我国钢铁企业的整体用电情况，由于涉猎到大型工业生产，因此电量消耗已然成为常态，用电负荷集中的背后势必会带来相应的集中性安全隐患问题，为了行之有效地解决此项问题，钢铁企业有必要建设更为完整的企业供配电监控系统。

1.3 钢铁企业用电设备安全需求较高

在大型钢铁企业的生产车间中，用电设备均是具有高精度的设备，与此同时，其往往需要长时间处于工作状态之下，如果当前设备无法获得足够的电力供应，那么其正常运作必然会受到冲击，给企业带来难以挽回的经济损失。例如，如果钢铁企业的生产车间的电炉以及轧钢机等设备突然失去供电，那么其将会迅速停止运作，这样就会造成大量材料损失问题，甚至还有可能带来难以预料的人员安全问题，对于企业的正常发展而言影响巨大。

2 钢铁企业供配电监控系统概述

钢铁企业内部供配电需求并不相同，因此不同模块需要设置不同的供配电监控系统，以此来保障多个模块能够稳定运作，任何配变电所监控系统出现问题都不会影响到其余配电系统的正常运作。与此同时，工作人员还可以在总控室中更为行之有效地浏览现下供配电系统的实时运作情况以及其历史运作情况，借助于信息技术来完成相应的数据汇总工作，在各个配变电站分别具有相应的监控子站，其主要工作目标是及时采集各个系统中的数据信息，同时利用光缆传达给总控室的双前置处理机中。钢铁企业供配电监控系统应该存有双监控主机以及后台调度机，同时在其中安装相应的WEB服务器方可。在具体运作的过程中，电力监控系统需要将各个用户做分级处理，按照登陆用户的等级来区分其权限，以此来保障正常操作。此外，钢铁企业的供配电监控系统的有关用户文件需要借助于数据库的形式予以存储，今后整理分析的时候便可以进行应用，并且还能够有效防治数据的丢失，以保障供配电监控系统的正常运作。

3 钢铁企业供配电监控系统的设计

3.1 供配电监控系统的功能与结构

供配电监控系统主要包含以下三部分：主站层、子站层以及远程终端这三个组成部分，主站层的主要作用是查阅并显示相应的信息；实现数据的输入以及输出，作为上级以及下级之间的信息交互的重要桥梁；子站层的主要功能为数据整理收集、对电力设备的监控管理以及信息指令的传递；远程终端的主要工作功能是对当前电力线路中的模拟量以及相应的数字量进行收集处理，并针对性地将其显示出来；如果故障出现，其能够根据内置的自我保护指令来进行有效保护或者完成上级所发布的相关指令。

3.2 供配电监控系统的技术选择

供配电监控系统的网络分布面积相对广泛，如果仅仅依托于分布式以及集成式的供配电监控系统的话，显然难以行之有效地控制各个电网，利用数据收集以及监控系统的共同应用则能够切实地解决上述问题，在系统中的数据收集设备主要被称之为下位机，其主要利用过程硬件来完成相应的数据信息的获取以及收集；监控系统则是被称之为上位机，其通过大量组态软件共同构成，能够实现对当前系统内部的各项数据要素的有效监控。

3.3 钢铁企业供配电监控系统的设计

由于钢铁企业对于电力资源的需要相对特殊，因此在具体设计供配电系统的过程中需要考虑到其用电量巨大以及用电密集的特征。由此一来，监控系统的主站层便需要执行更多工作，结合钢铁企业的生产情况来看，需要将监控系统的主站层区分为控制系统、中间层以及最下层，其中的控制系统中应该包含警告系统、电力质量警报系统、报表管理、线损分析、系统监察等等；中间层的主要作用是管理当前供配电系统的数据信息，设置电能信息一体化的工作平台，可以将其和当前钢铁生产的经营系统相互融合；最下层主要是用于采集数据，应该在其中配制两套服务器，这样做的原因是为了保障系统的正常运作。子站从属于主站和终端设备之间产生沟通的重要连接机制，在进行具体设计的过程中需要全面强化对其稳定性以及安全程度的重视。在信息技术飞速发展的情况下，供配电监控系统的终端设备的更新迭代的速率也正在不断加快，子站作为供配电监控系统的重要组成部分，往往需要具备良好的扩充性，以此来保障其中能够接入更多终端设备，同时还要求其具备相对良好的维护性以及安全性。子站层在具体运作的过程中需要承担大量工作，包括数据的采集以及传输、储存、数据的检测以及恢复等等。远程终端主要安装在相应的钢铁生产设备以及电力供应系统之间，其主要功能为监督管理，远程终端借助于数字信号以及模拟信号来实时采集当前供配电系统的运行信息，而后将数据传递到相应的子站层，而后针对性地执行由子站层所提供的多个指令。钢铁企业的供配电监控系统的远程终端主要由远方以及本地功能所共同构成，前者主要是指远程终端能够和子站层之间产生相应的监控调度效应，借助于远距离的信息传送完成；而后者则主要是借助于自身所拥有的功能来实现对设备的有效监控调度。

4 结语

总之，对于钢铁企业来讲，由于其电力需要庞大以及电力负荷较高，因此往往需要建设更为科学合理的供配电监控系统，以此来全面提高劳动生产效率比，减少自身所需要投入的经济成本，与此同时，科学合理的供配电监控系统还能够极大程度地提高当前企业的生产安全性，其所具备的重要优势必然会受到社会的广泛应用。