煤礦智能供電系統(tǒng)(智能化礦山智能供電管控平臺)

1、煤礦智能供電系統(tǒng)

智能供電系統(tǒng)采用智能感知、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等技術，將礦山供電數(shù)據(jù)規(guī)范化，實現(xiàn)智能化礦山供電數(shù)據(jù)的展示與數(shù)據(jù)查詢、實時報警、遙控與自動化操作、故障定位與分析、定值計算與運行定值優(yōu)化、電能質(zhì)量分析、能耗管理、診斷分析與預測預警、智能聯(lián)動、智能巡檢、智能運維、設備管理等應用功能。

2、智能供電管控平臺

在礦山供電系統(tǒng)中，采用智能傳感、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術，實現(xiàn)智能化礦山供電數(shù)據(jù)的各種應用功能，支持全數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，全過程融合共享的平臺系統(tǒng)。

3、系統(tǒng)平臺架構

智能供電的數(shù)據(jù)應用架構按照層次劃分包含“云、邊、端”三層體系數(shù)據(jù)架構。

“云”是指智能供電管控平臺，管控平臺可部署在公有云、私有云、混合云上，支持跨平臺部署，私有云部署方式支持在礦山內(nèi)部網(wǎng)絡實現(xiàn)共享;管控平臺應包括數(shù)據(jù)展示與數(shù)據(jù)查詢、實時報警、遙控與自動化操作、故障定位與分析、定值計算與運行定值優(yōu)化、電能質(zhì)量分析、能耗管理、診斷分析與預測預警、智能聯(lián)動、智能巡檢、智能運維、設備管理等各種數(shù)據(jù)應用。

“邊”是指電力監(jiān)控分站、邊緣計算網(wǎng)關等礦用信息傳輸裝置;包括對“端”側(cè)設備的數(shù)據(jù)匯集、計算、規(guī)范化和轉(zhuǎn)發(fā)，以及對“云”側(cè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)發(fā)等數(shù)據(jù)應用。

“端”是指智能配電裝置、傳感器、測量儀表、攝像儀、門禁等各類感知終端;包括數(shù)據(jù)感知、數(shù)據(jù)采集和終端控制等數(shù)據(jù)應用。

4、主要功能

4.1、數(shù)據(jù)展示與數(shù)據(jù)查詢

a)應具備以接線圖、拓撲圖、實時數(shù)據(jù)表、歷史數(shù)據(jù)表、棒圖、餅圖、曲線等多種方式展示供電設備數(shù)據(jù)的功能。

b)應具備事件告警彈窗，事故推圖功能，支持告警信息語音播報。

c)應具備查詢設備實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、告警事件功能，支持按時間、按設備、按類型等條件查詢。

4.2、實時報警

a)應具備遙測越限報警的功能。

b)報警限值應支持操作員在線修改。

c)應具備遙信狀態(tài)變化時形成告警的功能。

d)應具備事件順序記錄的顯示和報警功能。

e)應具備在配電裝置與礦用信息傳輸裝置、礦用信息傳輸裝置與智能供電管控平臺通信發(fā)生故障或者恢復時，發(fā)出報警信號的功能。

4.3、遙控與自動化操作

a)應具備遠程控制設備分閘、合閘的功能，控制設備包括但不限于：高壓開

關柜、高壓配電裝置、移動變電站高低壓配電裝置、低壓饋電裝置、磁力啟動器、照明綜保和組合開關等。

b)宜具備發(fā)起停送電申請、網(wǎng)上審批、網(wǎng)上通知、系統(tǒng)自動執(zhí)行的功能。

c)應具備一鍵式漏電試驗功能，能夠選擇多臺智能配電裝置逐個進行遠程漏電試驗，并根據(jù)反饋結(jié)果，自動生成漏電試驗報告。

d)宜具備帶條件閉鎖的一鍵式快速送電和一鍵式快速停電等功能，能夠按照預案對智能配電裝置進行逐級停送電。

e)上述控制操作，應具備操作員和監(jiān)護員權限驗證功能。

4.4、 故障定位與分析

a)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，應能夠在接線圖上標注故障位置，并對故障影響區(qū)域進行動態(tài)著色。

b)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，應能夠顯示報警信息，并指出故障類型，應能夠獲得故障錄波曲線，并進行錄波分析。

4.5、定值計算與運行定值優(yōu)化

a)定值計算應與實時監(jiān)控融合在一起，共享供電系統(tǒng)拓撲圖。

b)應具備短路計算、漏電電流評估、負荷統(tǒng)計、定值計算等功能。

c)應具備定值篡改告警功能。

d)應具備定值計算書生成與導出功能。

e)宜具備運行定值自動優(yōu)化功能，以確保智能保護裝置運行定值為最優(yōu)定值。

4.6、 電能質(zhì)量分析

a)應具備供電系統(tǒng)電壓合格率統(tǒng)計分析功能。

b)宜具備負載諧波占比統(tǒng)計分析功能。

c)應具備功率因數(shù)統(tǒng)計分析功能。

d)應具備供電系統(tǒng)頻率監(jiān)測統(tǒng)計分析功能。

4.7、 能耗管理

a)應具備按考核單位、生產(chǎn)工序、設備類型等進行電量的峰、平、谷的統(tǒng)計功能。

b)應具備電量數(shù)據(jù)同比、環(huán)比展示功能。

c)應具備電量報表導出的功能。

d)應具備節(jié)能分析與節(jié)能決策功能，能夠根據(jù)不同設備類型、不同時段的用電情況進行分析，給出設備選型優(yōu)化、用電時段優(yōu)化等輔助決策意見。

e)應具備設備能效分析功能，并能進行能效的同比、環(huán)比分析功能，篩選出高耗能設備功能。

4.8、 診斷分析與預測預警

a)應具備智能配電裝置設備診斷分析功能，建立智能配電裝置設備故障診斷模型，對運行數(shù)據(jù)進行同比、環(huán)比分析，實現(xiàn)智能配電裝置設備的預知性維護。

b)應具備保護系統(tǒng)診斷分析功能，能夠分析防越級拓撲關系的正確性、定值的合理性。

c)宜具備供電系統(tǒng)診斷分析功能，應能夠?qū)﹄娎|絕緣變化趨勢、用電隱患及母線電量平衡度等進行分析，能夠通過分析發(fā)現(xiàn)異常予以告警。

4.9、智能聯(lián)動

a)應具備視頻聯(lián)動功能，智能配電裝置操作和發(fā)生故障時，能夠調(diào)取對應智能配電裝置的視頻。

b)井工煤礦應具備瓦斯超限聯(lián)動功能，瓦斯超限時，能夠聯(lián)動智能配電裝置跳閘，并符合《AQ6201-2019 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術要求》規(guī)范中5.5.2規(guī)定標準執(zhí)行。

4.10、智能巡檢

應具備機器視覺巡檢功能，能夠通過人工智能算法識別異常狀態(tài)與行為，并進行告警。

4.11、智能運維

應具備遠程運維功能，能夠?qū)⒐收闲畔⒑透婢畔⑼扑偷阶烂婧鸵苿佣?，宜實現(xiàn)AR遠程協(xié)助功能。

4.12、設備管理

應具備設備臺賬管理、缺陷管理、故障管理、維修管理、巡檢管理等功能。

簡單的講，智能供電系統(tǒng)配置了智能防越級跳閘保護功能，能夠有效保障供電穩(wěn)定性。變電所采用智能巡檢方式，利用人工智能識別技術實現(xiàn)全方位的巡檢、報警、入侵偵測、火情監(jiān)測、煙霧探測和溫度異常監(jiān)測等功能。該系統(tǒng)還具備實時監(jiān)控所有變電所、電力調(diào)度、供電設備監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、上傳和分析等功能。地面變電所、井下主變電所和采區(qū)變電所均設置有電力監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)實時監(jiān)測、無人值守、智能聯(lián)動、狀態(tài)參數(shù)顯示、巡檢、故障錄波存儲、故障分析、智能告警、電量統(tǒng)計分析和電能質(zhì)量監(jiān)測。此外，地面變電所還具備火災報警和自動滅火功能，而井下中央變電所和采區(qū)變電所則具備火災自動監(jiān)測和報警功能，為礦山安全生產(chǎn)保駕護航。