济宁二号煤矿井下变电所远程计量监控系统设计与应用

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1、济宁二号煤矿井下变电所远程计量监控系统设计与应用兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿山东济宁272072摘要：木项目采用工业以太网加现场总线的控制网络结构模式，以太环网到各变电所为主干信道，通过网络交换机的数据接口将变电所的开关数据接入主传输系统。在变电所内安装电力监控分站，釆用现场总线RS485或CAN方式采集变电所开关设备的运行参数，实现就地电量数据集中监测和设备状态监控功能。关键词：井下变电所远程计量监控；自动控制1、济宁二号煤矿供电计量管理现状济宁二号煤矿是兖矿集团的主要牛产矿井，其供电系统包含1个地面□0KV变电站，1个井下中央变电所和5个

2、采区变电所，地面110KV变电站安装有变电站自动化监控系统，而井下中央变电所和各采区变电所尚未安装变电站自动监控系统，到目前为止，尚未实现对全矿供电系统的集中监控。济宁二号煤矿供电系统的电量计量手段还不够健全，地面M0KV变电站每天有专门人员按照统一格式定时抄录各条线路的用电量数据，井下中央变电所和各采区变电所各条线路的用电还未进行统计，各采取变电所的高防开关内安装有普通机械式电度表或电子书电能表，计量精度较低，计量误差较大。煤矿用电量的统计和分析管理全靠人工输入和计算，手段滞后和繁琐，很难为煤矿管理人员提供精确、详细的各个牛产环节和大型设备的用

3、电情况，难以实现用电的精细化管理。2、井下变电所远程计量监控系统总体技术方案及研究的具体内容为实现井下变电所远程计量监控系统的功能要求，我们采用ZM9005煤矿供电监控系统来作为我们的原始技术方案。我们通过深入地研究煤矿企业对煤矿生产自动化监控系统的需求，结合矿山供电自动化监控系统件的特点，应用最新的网络通讯技术和电力测控系统硬件/软件设计技术，结合煤矿井下供电系统的特殊情况，开发了既能解决井下供电计量监控难题，又顺应了技术发展方向的供电系统监控保护的自动化产品。基于ZM9005煤矿供电监控系统，针对井下变电所远程计量监控的特点和要求，主要进行以

4、下四个方面的研究和设计：(1)调度端的井下变电所远程计量监控系统主站设备及管理软件研究。井下变电所远程计量监控系统主站监控软件能对联网的供电线路供电参数进行采集、存储、查询、记录、统计输出等各种操作，可储存、显示供电线路的各种电压、电流、有功、无功、功率因数、有功电度等运行参数。系统主站设备由工业监控计算机和不间断电源等构成。(2)光纤工业以太环网数据传输通道研究。利用矿井现有光纤通信环网，通过相关参数设置，为井下变电所供电计量管理系统提供安全通信通道，保证电量数据传输安全性。(3)完成变电所数据集中采集、显示、通讯管理的变电所电量计量监测通信分

5、站研究。作为各变电所开关线路电量数据的集中采集、显示和通讯服务器，其主要功能为通过现场通信总线(RS-485串行接口/CAN总线，Modbus-RTU协议)把分散在变电所的各高防开关的电子式电能表采集的电量数据集中后，现场显示同时通过协议转换打包后通过光纤环网(TCP/IP,IEC61870・5・104协议)远传至调度端主监测管理层，完成现场监测层和主监测管理层之间的数据交互。(4)各高防开关中的具有通信功能和供电参数检测功能的智能电子式电能表研究。研究设计符合井下变电所高防开关内安装要求的智能电子式电能表,实吋采集各线路的电压、屯流、有功功率、

6、无功功率、功率因数、有功电度量等数据信息，通过RS-485串行接口/CAN总线以Modbus・RTU协议与各变电所电力监测分站通信。RS-485串行通信采用矿用屏蔽双绞线传输，接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰能力强，每条总线上允许连接多达32个设备，最大传输距离为1.2kMo3、井下变电所远程计量监控系统监测管理主站设计远程计量监控系统管理主站能对联网的供电线路参数进行监视、查询、记录、统计输出等各种操作，可储存、显示供电线路的各种电压、电流、有功、无功、功率因数、有功电度等运行参数、越限报警信息等、并可对参数进行设置。远程计量

7、监测管理主站设备由工业监控计算机和不间断电源等构成。配置一台高性能工业计算机作为数据服务器兼监控工作站，对供电系统运行进行监控，完成各种用电数据的存储、统计、查询和报表生成；配置一台高性能计算机作为备用工作站和通讯服务器。主要功能：(1)遥测功能：实时监测供电系统的屯压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、功率因数等电力参数。(2)电量数据存储：对实时监测电量数据定时进行存储，存储时间间隔可以通过操作进行设定。(3)电能计量报表统计、查询：分冋路、分时段统计供电冋路的电量消耗数据，电量统计的日、月、年报表生成和打印，实现电量远程抄录、峰谷平分吋计

8、量和电量分类统计。(4)系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示、打印功能。(5)系统具有以变电站、名称和设备编号为索引的电量参数的存储和查