煤矿电网供配电智能化技术的研究
二、煤矿电网智能供电存在的问题及解决措施
兖州矿业（集团）有限责任公司针对煤矿供电系统供电可靠性差、保护技术原理落后等问题，进行煤矿供电系统智能化建设。利用SCADA系统结合GIS进行故障准确定位与恢复;运用先进的差动保护，结合智能监测终端，保证煤矿供电系统的可靠性；利用全景数据平台全面监测煤矿供电系统；利用一系列辅助设备实现煤矿供电系统的自动调节与控制。
⑴煤矿供电系统存在的问题。
①网架结构不合理，供电可靠性低。目前煤矿供电系统主要采用单侧电源辐射网，保护配合困难，一旦发生故障容易引起大面积停电，直接影响煤矿的安全生产。
②继电保护技术和原理相对落后。煤矿供电系统保护装置还主要采用基于单端电气量的电流保护，由于供电线路短，供电级数多，且上级供电部门已将煤矿供电系统进线保护的http://www.ruishen.net.cn/电感器生产电流和时限定值限定，整定配合十分困难，继电保护选择性差。
③信息监测不全， 煤矿供电系统全局可靠性分析比较困难。目前对于煤矿供电系统的在线监测还不完善，无法获取系统节点的实时信息，无法对供电系统的安全可靠性进行全局分析，并制定有效的解决策略。
④供电系统状态评估和故障综合分析能力不强。煤矿供电系统谐波影响大、电压波动范围广、采用电缆线路多、负荷较大时发热量也较大，目前虽投入一些消谐、无功补偿及电缆监测装置，但装置智能化、实用化和相互之间的协调配合还不完善，对供电系统运行状态进行和故障分析能力不强，无法确保供电安全和质量，需要更深入的协调评估和控制策略。
⑵具体解决方案。
①采用高可靠供电网架结构，对故障定位隔离。实施负荷转供网架结构是影响煤矿供电系统供电可靠性的重要因素，在考虑煤矿供电系统网架结构时，包括煤矿供电系统地理位置、规模、线路布局和接线方式，类似于变电站集约化管理，对煤矿供电系统要有超前和更长远的观念。对于故障定位隔离，煤矿供电系统中安装SCADA设备，能得到开关遥信、遥测信息，控制开关动作，还具备故障电流检测能力。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。根据SCADA收集到的实时信息, 应用智能软件对供电网络做出实时分析和判断, 找出可行、优选的恢复方案。同时在满足煤矿供电系统拓扑约束和容量约束及电压质量的要求下，灵活地提出可能不同的优选恢复方案。
②结合智能监测终端，实现双端量的差动保护。a.传统电流保护的缺陷。阶段式电流保护是现在煤矿供电系统普遍应用的保护，是反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护（电流速断保护）。其最大的优点是保护动作迅速、简单可靠，明显的缺点是受运行方式影响很大，电流整定值及整定时间的确定较复杂。煤矿供电系统电路分支较多，整定过程更加复杂，如果各级线路长度较短，三段式电流保护无法实现整定配合。所以，必须改进保护方法，确保煤矿供电系统保护能够准确可靠。b.差动保护在煤矿供电系统的应用。煤矿供电系统输电中线路的纵联保护是利用某种通信通道将输电线两端的保护装置纵向连接起来，将两端的电气量（电流、电流相位和故障方向等）传送到对端，比较两端的电气量以判断故障是在本线路范围内还是本线路范围之外，从而决定是否切除被保护线路。理论上这种纵联保护具有绝对的选择性。当k1点发生短路故障时，在保护1和保护2上分别装有功率方向元件，保护1对端保护2的信息进行判断，若保护2功率方向为正而保护1也为正，则保护1动作，同理对于其它继电器做相应的判断。这就可以避免复杂的整定问题，并且保证高可靠性。
③建立全景数据信息监测和全景数据平台。煤矿供电系统中的全景数据分析系统是对SCADA系统原PDR功能的改进、提高和创新，系统分为数据记录、数据回放、数据展现3个主要部分。数据记录模块位于SCADA系统内，根据SCADA采集节点发布的数据变化信息生成数据文件，并通过安全装置将数据文件传递到信息管理大区的全景数据文件FTP服务器，供数据回放和展现模块使用。数据回放是利用全景数据文件将煤