煤矿电网供配电智能化技术的研究
引言
随着我国煤炭生产机械化、自动化、信息化水平的不断提升,供电安全对煤一体成型电感矿安全生产的基础性和推动性作用不断强化,对供配电系统及用电设备的保护和管理提出更高的要求。电网智能技术应用于煤矿供配电系统,可以使供配电系统的可靠性和安全性得到极大提升,解决煤矿供配电系统目前存在的一系列问题。近几年来,地处山东省济宁市范围内的兖州矿业(集团)有限责任公司及济宁职业技术学院对煤矿电网供配电系统智能化技术开展研究,并根据实际情况逐步在现场进行实施,对国内同行的研究与实践具有一定的参考价值。
一、电网智能化技术在煤矿供电系统中的应用
兖州矿业(集团)有限责任公司电网智能化技术在煤矿供电系统中的应用进行了研究分析。
⑴电网新技术的发展。
电网智能化技术已成为输配电网技术发展的趋势,它是指运用先进的计算机技术、通信技术及控制技术,采用低碳、环保的智能设备,以信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的电网管理控制技术。目前,我国输电网络智能化建设工作已逐步展开,国家电网公司正在进行智能电网研究,制定了一系列标准,并建设了示范工程。
目前变电站的智能化也在进行中。一系列智能化一次设备,如智能变压器、断路器和GIS等应用,一方面实现了信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化,解决了供电系统中信息监测不全的问题;另一方面实现了变电站状态检测、状态检修、智能告警、资产评估等高级功能,解决了辅助设备与智能分析方法的协调问题。智能变电站其他关键技术还包括与用户、相关变电站及调度中心的互动技术;支持电能质量控制、变压器经济运行和电压/无功功率协调控制的协调控制技术;实时数据采集、存储及智能分析决策的智能应用技术; 智能变电站状态估计等关键技术,这些关键技术可以有效解决状态评估和故障综合分析能力不强的问题。此外,随着我国配网结构和硬件设施的完善,以故障定位、隔离与恢复为基本内容的配电网故障处理技术也逐步成熟。利用SCADA系统进行故障定位,屏蔽畸变信息的影响,结合GIS 为故障隔离和恢复提供准确的故障信息,可以有效提高供电可靠性。
这些新技术如能成功应用于煤矿供电系统,将大大提高煤矿供电的安全可靠性、供电质量及供电系统管理水平,进而促进煤矿自动化、信息化的发展。
⑵煤矿供电系统进行智能化建设的几个难点
①缺少适用于煤矿,尤其是井下的智能化供电设备。电网智能化建设要以高可靠性的智能设备为基础, 由于煤矿特殊的生产环境对电气设备有着特殊的要求,目前还缺少符合《煤矿安全规程》要求的适用于煤矿井下的具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化特征的智能供电设备。各设备生产厂家应看到矿用智能化供电设备的潜在市场, 尽快进行相关设备的研发和生产。同时, 国家有关部门也应尽快研究制订矿用智能化供电设备的相关技术标准,对新设备及时进行鉴定和颁发相关证照。
②在全国煤炭行业统一规划、统一标准、统一建设电网智能化难度大。全国煤矿在规模、效益、技术装备水平等方面存在较大差异,部分煤矿在资金和技术保障等方面很难满足矿井智能化供电系统建设的要求,所以在全国煤炭行业统一规划、统一标准、统一建设电网智能化的难度非常大。建议行业主管部门结合煤矿安全质量标准化、安全高效矿井、数字化矿山建设等活动,提出导向性意见,鼓励条件允许的矿井进行煤矿智能化供电系统示范项目建设,及时进行总结,为今后推广应用作充分的技术储备。电感生产
③煤矿进行智能化供电系统建设的技术力量薄弱。由于电网智能化技术在我国是新兴技术,目前仅在电力行业进行了技术研究、标准制定和示范项目建设,煤炭行业还未真正接触和应用,对煤矿进行智能供电系统建设重要性的认识不足,相应技术力量也非常薄弱。针对这个问题,一方面可以通过开展专项的技术交流和培训,尽快提高认识和专业技术水平。另一方面要加大与电力行业、相关科研院所或设备生产厂家的技术合作,借助他们的技术优势和成功经验。