综合电力技术篇（1）

电力通信系统综合数据网，是电网管理信息大区的一部分。一个健壮的综合数据网可以有效支持电网生产、用户营销、企业自动化办公等业务，对智能电网的发展会起到很好的推动作用。随着地市局通信光缆网的快速发展，通信系统的承载介质也基本实现了光纤化。本文以地市局综合数据网建设项目为例，首先列举了几种符合电力通信系统特点的数据网组网技术，并进行对比分析得出一种最为合适组网方式；然后简单分析以太网若干路由技术，讨论出最适合的路由技术和网络技术；最后简单介绍标签技术，指出其在数据网组网技术中的重要性。

1 组网技术选择

1.1 SDH/MSTP或协议转换器组网

变电站的网络覆盖一般采用这种方式。由于变电站已经实现了SDH网络的全覆盖，在此基础上的的网络覆盖可以采取两种方式：一是通过MSTP技术，通过捆绑多个2M时隙的方式建立网络拓扑；二是在传输网两端直接2M落地，通过加装协议转换器转换成数据网网络形式组网。

由于传输网的SNCP保护功能，这两种拓扑组网方式可靠性高。但也存在以下不足：

（1）一些数据设备的一些组网协议不能通过传输网通道传输；

（2）由于传输网一般提供的带宽有限，不能满足管理信息业务的大容量、大带宽需求；

（3）新数据节点的并网依赖传输网提供的资源。

1.2 RPR组网

供电营业厅一般采用这种方式。由于供电营业厅直接面向社会公众，对信息系统的带宽和可靠性有较高要求，同时由于营业厅一般不部署SDH设备，因此RPR技术在营业厅网络上得到充分运用。RPR网络可以提供快速而稳健的自愈能力，可在50ms内完成自动保护倒换。

但是由于营业厅之间往往相距较远，一般不会建立直连的光缆，因此分局间的RPR光纤环网通道会占用变电站的纤芯资源。一旦RPR环网成成规模，变电站的纤芯资源就不够了。另外RPR的环形组网模式网络扩容能力不强，新设备不容易并网。

1.3 光纤直连组网

随着地市局通信光缆网的快速发展，光纤通信网基本完全覆盖供电局的变电站、营业厅等机构。同时由于多光换机成本已经足够低，因此可以采用光纤直连方式实现拓扑连接。另外，由于现代化的企业管理需求以及电力生产系统对网络带宽的需求日益提升，越靠近核心层带宽需求越高，一般来说核心层网络要10G链路才能满足需求，而光纤组网可以很好满足带宽要求；由于光缆路由足够丰富，可以保证每个设备有两个以上不同光方向，从而弥补了没有自动保护机制的缺陷，提高了网络可靠性。综上所述，目前在地市局范围内采用光纤直连方式组网最为合适。

2 路由协议选择

路由协议分内部网关协议（IGP）和外部网关协议（EGP）两类，前者应用于一个AS域内，后者应用与不同AS间。

2.1 内部网关协议

IGP在网络中起着连通骨干、路径选择和自动路由迂回的作用。IGP有RIP、RIPv2、IGRP、EIGRP等协议，RIP、RIPv2不适合大型网络；IGRP、EIGRP是思科公司私有协议，不具备推广价值。目前，可以用于大规模的ISP同时又基于标准的IGP的路由协议有OSPF和ISIS。

OSPF、IS-IS都是链路状态路由协议，都适应大规模的网络。OSPF采用增量更新方式，对设备CPU、内存负担小；采用组播形式收发报文，这样可以减少对其它不运行OSPF路由器的影响；OSPF同域内的路由器共享相同的路由表，可以减少网络泛洪。IS-IS协议中，IS路由器负责交换基于链路开销的路由信息并决定网络拓扑结构。IS-IS与OSPF类似，但由于IS-IS路由协议多用于ISP运营商，企业网用户不熟悉，因此建议使用OSPF协议。

2.2 外部网关协议

EGP是一种自治系统间的动态路由发现协议。由于供电局需要与省公司综合数据网进行通信，因此存在AS域间的通信。因此必须配置EGP协议。目前使用最多的EGP协议为BGP协议。省网综合数据网是一个有机整体，各地市中日益增加的路由表会导致自治区域间路由信息的交换量越来越大，从而影响整个省级网络的性能。而BGP协议支持无类型的区域间路由CIDR，并带有丰富的路由属性，因此可以有效的减少日益增大的路由表。BGP协议又分IBGP、EBGP。IBGP在AS系统内部运转，主要实现导入IGP路由；EBGP在ASBR上，应用于不同AS之间，通过多种属性，实现路由在不同AS域间的运转。

2.3 路由反射器

由于IBGP路由器之间需要建立逻辑上的邻居，这就要求网络上启用IBGP的路由器具有全网状（full-mesh）的结构。但是由于物理上全网状结构会造成变电站大量的纤芯资源浪费。为解决AS域内各IBGP节点的全连接问题，需要启用路由反射器（RR）的功能。在网络中选择2到3台路由器，使其成为路由反射器，所有IBGP路由器均与RR路由器建立邻居关系，这样全网中的IBGP路由器就可以通过RR学习、转发路由。RR运用将会使的网络路由更加优化、扩展更加方便、灵活。

3 MPLS-VPN技术概论

上世纪90年代思科公司最先提出标签交换技术，发展至今成为MPLS技术。由于只靠路由协议不能满足业务系统对网络延时、安全、服务质量的要求，数据网还要MPLS标签技术进行完善。MPLS技术，即在SDH交换上结合了路由交换功能。数据包通过虚拟电路来传送，在数据链结层，MPLS只须执行硬件式交换，它的体系整合了IP选择路径与二层交换标记，因而有效地解决了互联网路由的问题，使数据包传送的延迟时间大大减短，使得网络传输的很大程度的速度，更好的传送语音和视频的业务。MPLS网络由核心部分的LSR（标签路由交换设备）、边缘部分的LER（标签边缘路由交换设备）组成。

另外，出于网络安全的考虑，以及对不同业务的管理的需要，需要在数据网中采用VPN技术。例如在地市局的网络中一般存在OA_VPN和IDC_VPN，一个用作办公自动化业务，一个用于信息中心服务器集群业务。由于不同VPN之间无法通信，因此通过部署VPN，可以在网络中实现业务流量的有效逻辑隔离。形成一个的安全、稳定的隧道。

MPLS-VPN网络实现MPLS技术与VPN技术的有机结合。在MPLS-VPN网络中，路由器的角色分为三种：分别是CE、PE和P路由器。作为骨干路由器的P路由器，负责VPN分组外层标签交换；PE路由器作为边界路由器，存储全局路由表和VRF（VPN路由转发表），VRF中存储着VPN路由条目，全局路由表中存着内部路有条目；作为客户端路由器的CE路又器，将一个VPN分组转发给入PE路山器后，PE路由器查询发起方VPN对应的VRF表，从VRF表中得到唯一对应的VPN标签和下一跳出口PE路由器地址。出PE路由器依据内层标签苏业蕉杂Φ某隹谥后，将VPN分组上的标签删除，将剔出标签的VPN分组转发给正确的用户端CE路由器，CE路由器将根据自身路由表将分组转发到正确的目的地址。

在MPLS-VPN网络中，BGP路由协议得到了扩展。扩展后的BGP协议成为MP-BGP协议，被应用于PE路由器之间，用来传送VPN的路由信息以及相应的内层标签（VPN的标签）；而PE路由器与P路由器之间，则采用IGP协议交互路由信息进行路由决策，完成路由信息与外层标签（MPLS标签）的绑定。

4 结束语

综合数据网是电力通信专网的重要组成部分，它可以有效支持企业生产、办公智能化发展。在地市局对现有综合数据网进行改造时，考虑到业务系统对带宽需求的因素，建议采用裸光纤配交换机直连的方式组网；在选择路由协议时，需要遵照网、省公司统一标准，建议采用OSPF作为IGP路由协议，采用BGP作为EGP路由协议；同时，通过配置MPLS-VPN、扩展BGP路由协议等方式，加快数据报文的交换，使数据网络满足业务系统对网络延时、安全、服务质量的要求。

参考文献

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[2]青岚昊.RPR技术及其在城市轨道交通传送网应用[J].通信与信息技术，2009（02）：79.

[3]贺峻峰.IP数据网综合网管系统的开发[J].通信世界，2008（02）：42.

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[5]陈宏.基于MSTP的城域光传送网及其应用[D].天津：天津大学，2004（06）：4-9.

作者简介

综合电力技术篇（2）

现如今，人们的对电力的需求量越来越大，同时，对于电力系统来说，在其运行的过程中需要对安全性和稳定性等进行保证。对配电网电力工程的建设也提出较高的要求，其专业性和规范性是最基本的建设目标。因此，要从电力工程的施工、工程特点以及意义等方面入手，在保证工程质量的基础上做到节约能源，进而提高经济效益和社会效益。

1.配网系统技术特点

配电网电力系统是一个整体的结构，其组成部分主要包括发电厂、供电线路以及配电网等等。电力系统实现高校的运行，必须要对电力本身的质量以及供电的质量加强重视。电力的生产主要是投入市场，进行使用，解决一些生活和生产中的重要问题。进行电力工程的建设主要是为了满足社会对电力的需求，因此，需要将配电网络和其他的电力设备有效地结合。配电系统的功能较多，其中供电、配电和电能的传输是较为基本的，还要对相关的电力数据进行记录和传输，并且要保证系统运行的安全性。为了适应现如今网络社会的发展，配网系统更要具有开放性、可靠性以及通用性。这样才能保证配网系统的性能最大化。

2.配网电力工程的技术问题分析

配网电力工程在建设和运行的过程中，受到多种因素的制约，因此，电力工程的技术就会出现诸多问题，主要表现在以下几个方面：

2.1外力破坏

从我国的配网系统的现状来看，主要采用的是架空线路的形式，这种配网方式虽然在供电方面体现出了便捷的特点，但是这种方式在使用的过程中，经常会从架空线上直接进行供电，存在着一定的安全隐患。另外，传统的配电系统已经无法满足现如今人们对于电力的需求，因此，对配网电力工程的相关的技术等相关方面进行改进势在必行。另外，进行供电力系统的建设是一项较为系统的工程，需要较大的人力和物力的投入，电力工程的建设在不同的地区还会存在着差异。主要表现在电力系统的建设不同步，有些地区根本无视电力系统的发展规划，私自用电。因此，电力系统的运行就会出现严重的问题，存在着安全隐患。

在城市上空进行配电线路的建设会受到建筑物的影响，而且对建筑进行施工会对电力线路产生影响。另外，配电网电力工程在建设的过程中存在着一些基本的，亟待解决的问题，比如其基础设施不顾完善，供电能力较差。电力工程的建设要考虑到复杂的地势和气候条件。如果用电方没有严格按照相关的电力运行标准来进行，就会导致电力在运行的过程中出现问题，影响供电的质量。

2.2闪路

闪路也是一种较为常见的现象，电力线路在使用的过程中会利用一定的绝缘件，这些绝缘件由于长期在外，其表面会出现一定的污垢。如果这些污垢中的含盐量达到一定的程度，加上遇到潮湿的气候，就会出现闪路的现象。因此，不要小看这些污垢，其会大大减低绝缘件的冲击性能，如果遇到电闪雷鸣很容易出现闪路。而且可以发生在一相中，也可以是多相同时发生。闪路现象对于电力工程的建设会造成一定的影响，很容易出现单相接地的问题，在电压急剧升高的前提下，会造成山路现象重复出现，因此对于这一现象要进行有效地防治。

2.3过电压

过电压主要是指在电网的正常运行中会所承受的其他形式的电压，其中包括工频电压、内部过电压等。电网的安全会受到建筑设施，气候条件等影响，其中孤光接地过电压的幅值较高，如果电网的电流量超过一定的范围，就需要采取一定的制止措施，苟泽就会造成配网电力工程的安全程度大大降低。

2.4布线设计存在不足

由于地区发展的不同时期呈现出不同的用电要求，因此对于配电网施工的布线要求也不尽相同。早期的配电网布线主要采用架空线路，接线形式为单端电源供电的树枝状放射式。而新建的工业园区、生活区及商业区等往往采用环形网络供电，有时甚至直接在架空线路上搭线用电，从而影响了用电的安全性和电力系统的管理。此外，前期建设的区域一定程度地存在配电网络基础设计薄弱、技术规范要求不高、基础设施不够完善、转供电能力差、接线复杂及线路老化等问题，使得这些地方用电安全和供电质量难以保证，并给后期电力系统的持续改进造成了困难。

3.解决配网电力工程技术问题的有效措施

施笔者结合自己多年的工作实践和经验，认为要有效解决配网电力工程的技术问题，需要从以下几方面着手：

3.1完善配电网结构，保证供电可靠性具体而言，要完善和加强配电网架，应从以下几方面加以重视：

（1）简化供电电压等级由于电力的输送是从各种电压等级的网络通过逐级降压送到用户的，这就有多次降压过程，会产生多环节的电能损耗，而电能损耗的增加一方面会造成浪费，另一方面对电能质量也产生影响，对电网运行也带来不利。因此如何简化电压等级，减少变电环节是值得研究的。

（2）合理选择配变容载比供电可靠性的一个主要影响因素就是变电站的变压器台数和容量。为此，变电站变压器容量和台数的选择，要依据当地负荷的大小及增长趋势加以合理选择其配变的容载比是反映配网供电能力的重要技术经济指标之一。

3.2采取综合技术措施，认真解决污闪问题配电网安全可靠的关键是解决闪络诱发相间短路及过电压烧毁设备问题

所以必须采取综合技术措施，以求得电网的安全可靠运行。对开关室的支持绝缘子、穿墙套管、刀闸支柱瓷瓶、连杆瓶等，可以加装防污罩。

3.3采取多种技术措施，提高配网的抗雷击能力对于落雷较多的线路，可以采取多种技术措施来提高配网的抗雷击能力

比如可以采用瓷横担代替针式瓷瓶，针式瓷瓶改用瓷横担后，雷击次数会明显减少，只不过瓷横担的机械性能差，对于大档距、大导线线路一般不适用。

4.结束语

总的来讲，随着我国经济的不断发展，给配网电力事业带来了机遇和重任。要在坚持科学态度的基础上，不断完善配电网结构，采取综合技术措施解决污闪问题，切实提高配网的抗雷击能力，提高其转供电能力并不断加强人员的管理，从而满足社会的各方面需求可以相信，随着经济和科技的不断进步，配网电力工程技术将会不断得到新的突破，得到更大的社会效益和经济效益。

【参考文献】

[1]陈钢.试谈电力工程施工中的质量控制[J].中国科技信息，2006（04）.

综合电力技术篇（3）

二、电力调度中应用综合自动化控制技术的优势

1、提高供电服务质量。在智能变电站电力调度中，无功自动控制是其核心，综合自动化控制系统功能全面，具有集成化、高频化、全控化、高效率化的特点，可以有效稳定电压，有利于预防设备故障，提高电气、传输设备的耐久性。尤其对于具备无功自动设备的变电站，可以进行有效管理，有利于提高供电服务质量。

2、安全保障。智能自动化运行是综合自动化控制技术的重要特点，整个调度过程自动化，有利于及时查处故障，提高电力设备故障诊断能力。综合自动化控制技术还可以对电力设备进行实时监测，一旦发生异常，即刻采取保护措施，这就为变电站安全运行提供了保障。

3、提高管理效率。综合自动化控制技术可以对变电站数据进行全面监视、测量、记录，并可以通过计算机与网络进行汇总。变电站工作人员可以通过计算机设备轻松观察各个部分电力设备运行状况，对关键设备的系统数据进行分析，根据电子监测数据判断关键设备运行状态，及时进行设备检修与维护。

4、节省人力资源。综合自动化控制技术应用之前，变电站各电力设备的数据采集主要依靠人工采集实现，工作人员首先对各个电力设备进行检测，然后将数据进行汇总分析。综合自动化控制技术借助计算机与电子通信技术可以快速采集电力设备数据并发送指令，这就减少了电力工作人员的劳动强度，大幅节省人力资源，降低电力企业生产成本，有利于提高经济效益。

三、具体应用

综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中以一定的模式结构存在，集中式结构、分布式结构、分布分散式结构是三种主要的模式结构，下面探讨这三种模式的优势与缺陷。

1、集中式结构。电力调度中最常用的结构即集中式结构，其应用范围广泛，可以通过扩建计算机I/O接口，获得更加精确的数据信息，通过对这些数据信息进行合理分析，可以有效的监控、保护微机。但是这种结构也存在一定缺陷，一整套集中式结构的计算机并不能完成整个电力调度工作，有时还需要特定的单独计算机进行辅助。

2、分布式结构。分布式结构扩展了变电站本身的功能，利用多组计算机并联运算实现系统检测。分布式结构的兼容性好，可以利用CPU系统对相同时间段的大量数据进行有序合理处理，与集中式结构相比，可以有效避免因数据过多导致的数据卡死问题，但是由于分布式结构的分散性特点，增加了自动化系统的管理难度。

3、分布分散式结构。双层次变电站系统是利用分布分散式结构的主要系统，双层次变电站是指变电站系统结构具有变电站层与间隔层。与集中式结构、分布式结构相比，分布分散式结构创新性尤为突出，在分布分散式结构中，元件与短路器隔离，这就可以实现对各项数据的全面采集，并有效监控与保护变电站中的各汇总的整体集中监测的控制单元[2]。在集中式结构与分布式结构中，往往需要大量电缆线路进行连接，电磁干扰较大，分布分散式结构很好的规避了这些问题，可以实现信息真实可靠的传递，即使某部分出现了故障，也不会造成全局性影响。

综合电力技术篇（4）

关键词：综合自动化控制技术；智能变电站；电力调度

一、综合自动化控制技术概念

（一）综合自动化技术

综合自动化技术是以计算机技术为前提，网络技术作为介质，分层模式作为主要结构，从而进行自我控制来融合多种技术的一种综合性技术。计算机作为基础，在电力调度工作中，需要其进行准确的计算与数据分析，并迅速做出正确的判断，所以要求其功能强大且工作效率高。综合自动化控制技术的辅助技术之一就是通信技术，通过对其的运用来管理整个电网系统，其中包括电力系统的每一个细节，通过这样自动化的控制与管理，避免了人工操作过程中出现的一些情况，提高工作效率。

（二）综合自动化控制技术功能组成

综合自动化控制技术其功能组成包括了两个部分，分别是计算机和单片机两部分。主要作用是保护电力系统正常运行，提高电力系统的工作效率。同时可以自动化控制变电站，定期提交变电站电压报表，自动进行用电调整，尽量减少人工干扰，此外，能够对电力系统中出现的问题迅速寻找出来并解决掉，保证电力系统的安全。

二、智能变电站电力调度中综合自动化控制技术的应用优势

（一）提升供电能力，提高服务的质量的优势

综合自动化控制技术可以对变电器和无功补偿变容器进行流畅而随意的操作与控制，提高电力调度能力，同时为保证服务质量，综合自动化控制技术对变电站内的设备都会有定期的保养，保证其运行良好，降低其出现故障的频率，延长设备使用勖。而且由于变电站使用了自动化控制技术，所以减少了许多工作人员数量，但是同样的也避免了许多人工操作出现的错误，从而提高了服务质量，整体为变电站电力调度工作提高了供电能力。

（二）提升变电站的管理效率的优势

综合自动化控制技术的运用主要依靠计算机和网络，在电量充足的条件下，这些设备都是可以无人管理进行自动化的工作，而且可以24小时不间断的进行，变电站的工作人员主要的职责就是对这些设备进行定时的检查，确保设备无硬件故障问题出现，其管理模式分为两步，第一步是通过计算机迅速且自动化分析和处理出现的问题，提高变电站管理效率，避免出现人工操作时思考问题缓慢的问题。第二步，是在计算机分析结束后，管理人员通过对数据的观察与自身经验知识进行分析和探索，找出第一步的不足，保证变电站的工作质量，通过这两步，可以提升变电站的管理效率。

（三）确保电力系统安全性的优势

由于传统的变电站工作是由人工进行的，所以无法感知设备内部细节处的故障，使得故障没有被及时发现，随着故障越来越严重，最终导致变电站的电力调度和供电工作受到了很大的影响。然而自动化技术可以很好避免这样的事情发生，其寻找问题的速度很快，细微地区的故障都能及时发现并迅速做出最佳决策，采取一定的措施进行解决，避免了故障扩大，保证了电力系统的安全性。同时，综合自动化控制技术在变电站中进行实时监控，在发现问题时，可以迅速有效的通过警报来通知管理人员，使得电力系统的安全性得到进一步的提升。

（四）有效节约成本优势

由于综合自动化控制技术其投入成本不高，且工作时间长工作效率高，可自动进行工作，无需人员介入，所以大大减少了人力的支出，降低了变电站的运营成本，而且还节约了很大一部分的生产成本，随着技术的不断进步与发展，其使用寿命也在不断的延长，使用效率和安全性也在不断的提升，导致其成本一直处于降低趋势。

三、智能变电站电力调度中综合自动化控制技术的具体应用

（一）多台计算机集中式应用

多台计算机集中式应用是指综合自动化技术其对智能变电站的控制是采用多台计算机共同工作，利用计算机其强大的功能进行电力调度的运行和获取数据信息，并进行计算机间的各自分工，对获取的数据信息进行统计和分析，最后集中所有分析结果，并进行自动保护与控制的一种应用模式，这也是智能变电站经常使用的一种控制形式。

（二）分布式结构应用

分布式结构一般适用于低压智能变电站，其与多台计算机集中式结构最大的区别就是增加了计算机数量，在工作过程中，不会集中最后的分析结果进行应用，而是通过将功能与职责各自分工后进入互不干扰，独立完成相应的数据处理的模式，这种应用的优势就在于可以在同一时段处理许多数据而不出现卡死的问题，提升了处理数据的效率，在真个运行模式中，终端系统处于控制全局的位置，并将各个计算机的情况进行总结。

（三）分布分散式结构应用

分布分散结构模式应用在被分成变电站层和间隔层两层的双层次变电站系统中，是一种自动化控制技术，相较于传统的原件和断路器间隔的设计方面，具有一定的创新性，可以全面系统的收集断路器间隔数据。同时以此为前提，成功将保护和控制功能等汇总与于小范围控制单元中，大大节省了电缆线路，并且能减弱电磁干扰，提高传递信息的准确度，就算某些地方出现问题，对整体的运行情况也没有多大的影响。此外，分布分散结构的设置也比较简单，厂家可以提前组装好，有效提高智能变电站建设过程的施工效率，降低其施工难度。要根据变电站的实情来选择运用哪种结构模式，同时有关工作人员要提前做好充分的调研，以节约成本，提高管理效率，减少问题的产生。

四、总结

综上所述，自动化控制技术是未来极有发展前途的重要技术，其不仅可以有效的减少人力的使用降低生产成本，还可以提高电力系统的安全性，但是其在我国电力系统的应用还处于初步发展阶段，需要不断的进步与发展，目前较为广泛的应用于智能变电站电力调度工作中，本文重点分析了综合技术在智能变电站电力调度中的应用优势及其具体应用，旨在提高电力系统的运行效率，避免故障发生，保证变电站正常运营。

参考文献：

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[2]刘敏.综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用研究[J].中国科技信息，2014，17：93-94.

综合电力技术篇（5）

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.22.027

[中图分类号]TM63；TM76 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）22-00-02

当前，自动化技术逐渐走进人们的视线，为人们的生活和生产工作带来了非常大的帮助，在电力系统中，通过自动化技术能够对智能变电站进行合理调度，使得电力分配更加合理，为了推动这项技术的进一步发展，以及提高其在实际工作中的作用，笔者结合自身的工作经验，阐述综合自动化控制技术的优势和应用情况，希望能够为电力系统工作提供一些参考。

1 综合自动化控制技术概述

综合自动化控制技术是由许多技术组合而成，这种技术的实现需要以计算机技术为基础，以网络技术为传播媒介，以分层结构为主要架构，从而实现自身的控制作用。综合自动化控制技术中的计算机一般工作效率较高，在电力调度过程中，能够进行准确的\算和分析，在短时间内能够提供准确的判断。自动化控制技术通过通信技术能够对整个电网进行管理，电力系统中的每一个项目、每一个环节都能包含在内，通过这种控制技术，可以对电力系统进行无人工操作，有效地解决了人工操作过程中一些常见的问题，例如信息传递效率低、判断不准确、反应较慢等。

综合自动化技术系统中的功能模块主要由计算机和单片机组成，这些设备在使用过程中，能够对使电力系统进行合理的保护，信息和数据获取的效率明显提高。此外，这种技术还能直接制作出变电站电压报表，对变电站进行自动控制，自动进行负荷调整，减少人工的干预。对于电力系统中的故障问题也能及时找出并解决，提高了电力系统运行的安全性。

2 综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用优势

2.1 供电服务质量优势

先进的自动化控制技术能够减少人工使用，而人工数量减少并不意味着服务质量的降低，通过自动化技术能够实现无功自动控制，这是其最大的优势之一，因为在智能变电站中，通过自动化技术可以对变电器和无功补偿变容器进行任意控制，顺畅度较高，电力调度的能力也就因此提高。同时，这种技术还能对变电站内的设备进行良好的维护，减少设备出现故障的可能性，提高设备的使用寿命，这也是提高供电服务质量的一种表现。由此可以发现，通过综合自动化控制技术能够显著提升供电能力，提高服务的质量。

2.2 管理效率优势

通过该技术还能提高变电站的管理效率，这是因为自动化技术依靠的是计算机和网络技术，这些设备在通电的情况下就可以自行工作，不会出现中断现象，工作人员的工作主要是面对屏幕进行检查，计算机设备处理问题和分析问题的能力较强，其在短时间内做出正确的判断，减少了人工思考、分析的时间，从而提高了变电站管理的效率。同时，调度员在观察数据的过程中，也可以结合自身的知识进行研究，发现其中一些不正确的问题，从而进一步保证变电站的效率性。

2.3 安全保障优势

自动化技术处理问题的速度较快，这也保证了电力系统的安全性，因为在传统的变电站工作中，故障发生之后，一般得不到及时发现，往往在问题比较严重之后才被发现，此时，电力调度和供应工作就会受到影响，而在综合自动化控制技术介入之后，细小的问题和故障能够及时被发现，从而采取措施进行断电保护，避免故障扩大化。此外，自动化技术能够对变电站进行有效监控，在发现问题之后，能够及时报警，通知工作人员，提醒其尽快处理，使得电力系统的安全性明显提升。

2.4 成本节约优势

自动化技术能够有效节约生产成本，这是因为自动化技术的投入并不高，而且，这种技术能够使用较长的时间，在这段时间内一般不需要工作人员介入，这样就减少了人力支出，使得变电站的运营成本大大降低，同时，随着技术的进一步提升，自动化技术的使用寿命和安全性会进一步提升，将来完全可以实现无人操作，这样生产的成本会降至最低。

2.5 人力节约优势

在自动化技术得到使用之后，人力使用数量会得到降低，通过自动化技术完全可以承担数据分析处理、变电站监控、电力调度等工作，工作人员仅需要对一些关键环节进行处理，这样人员的数量会大幅减少，实现了人力资源节约。

3 综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的具体应用

3.1 集中式结构应用

通过自动化技术能够对智能变电站进行集中式结构控制，这也是目前使用较多的一种控制形式，在控制过程中，通过计算机的强大功能，对接口进行拓展，从而获得准确的信息，例如获得当前的模拟量。同时，还能对获取的数据进行统计和分析，在获得分析结论之后，对微机进行自动保护和控制。集中式的控制模式并不是靠一台计算机完成，而是通过多台计算机共同工作，每台计算机有自身专有的任务，例如负责监控的计算机会更加注重监控方面的数据获取，注重电流断路器应急处理等。

3.2 分布式结构应用

分布式结构也是一种常用的自动化控制模式，这种模式与集中式结构存在较大的不同，其主要的特点是对原有的功能进行增加，使用的计算机数量更多，系统将功能和职责分配给各台计算机，让各个计算机进行独立工作，终端系统对各个计算机的情况进行汇总，但不进行干预，通过这种结构模式可以对同一时段的众多数据进行有效处理，处理的效率较高，避免系统出现数据卡死的问题。这一结构的自动化技术主要应用在低压变电站中，高压变电站则不适合使用这种模式。

3.3 分布分散式结构应用

这种模式的自动化控制技术主要应用在被分成变电站层、间隔层两层的双层次变电站系统，通过这种结构模式可以实现一定的创新，尤其是在原件与断路器间隔的设计上，系统能够对断路器间隔数据进行系统、全面的采集。并在此基础上，实现保护功能、控制功能等在小范围控制单元上的汇总，有效节约了大量电缆线路的运用，降低了电磁干扰，大大提升了信息传递的精准度，即使在某些部分之间出现故障，也不会使整体运行受到较大影响。同时，分布分散结构的设置十分简便，厂家能够提前组装，降低了智能变电站的建设中的施工难度，对其施工效率的提升也有重要作用。

选择使用何种结构模式的自动化技术，应当根据变电站的实际情况，不能盲目进行选择，因为如果选择不当，不仅会增加使用成本，还会降低管理的效率，增加故障发生率，所以，需要相关技术人员做好事前调研，在充分研究的基础上，选择最适合的自动化控制技术。

总之，综合自动化控制技术是未来社会非常重要的一种技术形式，在众多行业中都会得到广泛的应用，当前我国电力系统中已经开始使用这项技术进行变电站管理，并取得了一定的成效，通过这项技术可以有效提高电力系统的安全性和稳定性，能够减少人工的使用，降低生产的成本，是未来电力行业一个重要的发展趋势，希望相关电力部门能够重视这项技术，并进行进一步研究，提高技术的先进性，为电力事业发展做出新的贡献。

主要参考文献

综合电力技术篇（6）

中图分类号：G642.4 文献标识码：A

0 引言

铅酸蓄电池储能系统能够支撑微电网离网稳定运行，维持微电网电压、频率恒定；并网运行时能够根据调度指令发出或吸收功率，同时可实现并、离网的无缝切换。

在传统教学方法中，通常仅对铅酸蓄电池储能系统主要部分如电池组、储能变流器的工作原理进行介绍，教学效果较差。为便于学生理解，提高教学效率，利用科研平台开设电力电子技术综合实验，实现“面向一线、面向电力、面向创新”的实验教学创新实践，在给予学生感性认识的同时，能够更深刻地理解实际储能系统各硬件设备的工作原理以及运行特点，并能够锻炼学生的动手能力与创新能力。

1 铅酸蓄电池储能系统科研平台

建立的铅酸蓄电池储能系统科研平台主要具有以下功能：（1）有功功率和无功功率控制，可根据微电网监控后台指令控制其有功功率和无功功率输出；（2）V/F控制功能，微电网离网运行时，保证电网电压、频率恒定，作为主电源支撑整个微电网系统稳定运行；（3）无缝切换功能，当电网发生故障时能够快速切除电网，将储能系统从并网工作状态转入独立逆变工作状态；（4）故障保护功能，如欠压/过压保护、过载保护、过热保护以及对地电阻监测和报警功能。

铅酸蓄电池储能系统主要包括三部分：铅酸蓄电池组（额定功率30kW）、电池管理系统（BMS）以及50kW双向储能变流器（PCS）。同时，隔离变压器可实现储能变流器与电网之间的电气隔离，保证平台运行及实验操作的安全性。此外，为了使平台能够正常工作，方便观察、读取数据，还设置了报表查询、数据分析以及状态监测单元。

2 电力电子技术综合实验设计

为了让学生更加直观、更加深刻地理解电力电子技术，根据科研平台现有功能以及电力电子技术教学特点，设计基于铅酸蓄电池储能系统平台的电力电子技术综合实验，实验内容包括铅酸蓄电池充电操作、放电操作以及电池监控操作三部分内容。

在进行电力电子技术综合实验之前，根据工程应用操作需求，学生实验前准备工作：

（1）运行前观察PCS指示灯为“停机”状态，如显示“故障”应停止实验操作；

（2）观察储能系统监控柜操作面板，确保所有电池处于正常状态，无单体端电压过低或过高。

2.1铅酸蓄电池充电操作实验

铅酸蓄电池储能系统连接380V市电时，双向储能变流器可对电池组进行充电。引导学生学习储能变流器控制界面的使用与正确操作，了解“充电”工作模式，学习包括恒流、恒压以及恒功率三种充电模式的工作原理，能够设置合理的充电电压、电流等运行参数。实验过程中，学生可通过电池监控柜操作面板，观察电池端电压曲线、功率曲线以及SOC数值的变化情况。

2.2铅酸蓄电池放电操作实验

铅酸蓄电池储能系统为微电网的一个重要组成部分，能够补偿新能源发电的功率波动，对微电网内的负荷提供持续、稳定电能。通过实验，引导学生学习利用PCS控制界面在“模式控制”中选择“放电”模式，与“充电”模式相同，掌握恒流、恒压以及恒功率三种放电模式的工作原理，能够合理设置放电电压、放电电流等运行参数。实验过程中，学生可通过电池监控柜的操作面板，观察电池端电压曲线、功率曲线以及SOC数值的变化情况。

2.3铅酸蓄电池监控操作实验

铅酸蓄电池管理系统可对电池组电压、内阻、SOC以及温度等参数进行实时监测。通过电池监控柜面板，学生可通过观察、记录系统运行参数，学习判断铅酸蓄电池组的运行状况。

为了锻炼学生应对故障的实践能力，在实验中设置典型故障，让学生学习相应的解决方法：

（1）对铅酸蓄电池进行充放电时，PCS操作面板中不显示工作状态或铅酸蓄电池监控柜显示“开路”。此时，引导学生先观察铅酸蓄电池监控柜中电池总端电压数值，由于PCS控制系统要求储能变流器直流侧即蓄电池总端电压最小值为450V。因此，当实际值低于450V时，PCS无法完成对电池组的充放电操作。

解决方法训练：应用充电机，对铅酸蓄电池组进行分组充电，直到端电压高于450V时，再尝试通过PCS对电池组进行充电。

（2）在进行充放电实验过程中，PCS突然停止工作，操作面板显示“故障”或“停机”。此时，引导学生先（下转第30页）（上接第17页）观察铅酸蓄电池监控柜的显示状态，若电池组运行正常可确定为PCS出现故障。

解决方法训练：储能变流器开关管会由于过电流导致器件保护装置动作。因此在PCS断电情况下，使用万用表测量每个开关管两端的熔断器，若万用表显示无穷大阻值，需更换该熔断器。

3 结语

在传统教学过程中，学生对电力电子理论知识理解困难。通过铅酸蓄电池储能系统实验平台，采用合理的教学方式，可以提高教学质量方便学生理解。同时，可以利用在实验过程中的实际波形以及出现的问题，拓宽教学知识范围，在理论知识的基础上开拓学生的眼界、提高学习效率，并培养学生解决问题的意识、动手能力以及创新能力，实现“三面向”实践教学目标。

参考文献

[1] 白连平，张巧杰.光伏发电实验设计探讨[J].电气电子教学学报，2008，30（7）：95-98.

[2] 葛智元，叶丽光，王克俭，等.磷酸对阀控式铅酸蓄电池性能的影响[J].电源技术，2003，27（3）：189-193.

综合电力技术篇（7）

中国经济的持续增速，导致电力供应再度出现了严重的短缺，全国目前已经有22个省市相继“拉闸限电”，一些地区的企业不得不采取“停四开三”，直接影响到各地经济的发展和人民群众的正常生活。电力供应短缺，对于电力改革的实施计划产生了不利影响，供应不足造成“电力市场”无法按期建立。老的垄断管理体系解体了，新的市场体系建立不起来，2011年电力行业将会出现非常复杂的局面，电力改革何去何从成了中国发展的一个新的忧虑。 曾经被寄以厚望的新一轮“电力改革”，正在因为全国性缺电遭遇空前的尴尬，由于权利的重叠和体制矛盾，新成立的国家电力监管委员会和新改组的国家发展和改革委员会对于电力改革具体措施上出现了政令不协调，让电力企业感到无所适从。改革的前景陷入迷茫，连最权威的改革者们也无法预测这一改革将会产生如何的结果。在电力改革的乱麻中，老百姓直接的感受除了“拉闸限电”，就是电价上涨，还有各个部门之间的互相指责，难怪老百姓发牢骚：电力改革越改越乱。电力改革会不会真的“越改越乱”？ 作为电力改革的重要步骤之一的“解体原国家电力”的任务已经完成，然而结果却是一个老老虎顿时裂变为12个新老虎，形成了国家电网和南方电网两大电网集团，以及5大电网集团公司，还有5大发电集团公司。在实际生产能力没有相应扩大和执行层也没有加强的前提下，领导机构聚增，使得已经极低的电力行业资产利润率进一步下滑。人们看到的是：办公大楼越来越多，老总副总越来越多，工资待遇越来越高，拉闸限电越来越频繁，电力企业的综合经济效益还不如改革之前。 实际上电力改革早在撤消电力部，成立国家电力公司时就已经开始。然而，改革的进度和成效都令人“沮丧”，国务院不得不推进新一轮的电力改革。电力是一个与公共利益密切相关的行业，需要很强的公共意识，企业是以追求利益最大化为目标的，两者存在非常大的矛盾，让一个企业去承担公共义务是没有道理的，将公共利益简单地交给一个利益集团的“改革”就更是个问题。电力部企业化后，垄断经营等问题非但没有解决，许多方面的弊病更加变本加厉，公共意识完全被“商品经济”意识淹没了。欺行霸市，腐败奢华，占据了近两万亿的国有资产，最后只给政府100多亿的“利润”，最终犯了众怒，使得一些领导同志不管电力改革应该如何实施，采用什么方式，非要将国电公司先解体不可，实际上整个中国社会对于电力改革感情因素超越理智。 电力改革所出现的问题归根到底是生产力和生产关系的不协调。问题是我们可不可能通过改变生产关系来达到发展生产力的目的，我们的意识可不可能去改变已经存在的“现实”。电力工业的生产方式已经延续了100多年，新中国的电力生产供应体系从1945年中国共产党接管东北至今，也已经建立了近60年。它的管理体系是与其生产方式共同生长起来的，生产关系和生产力之间虽然存在不少问题，但是基本上还是平衡的。今天，我们打破这一平衡的目的究竟是为了什么？是希望重新划分利益格局，引进竞争机制，从而打破垄断，增加政府干预权威？还是，提高生产效率，降低供电成本，减少资源浪费和环境污染，使电力能够支持中国的可持续发展？当然，国家电力公司这样规模的垄断企业，在世界上任何国家政府都是无法容忍其存在的。但是，我们通过改革所要达到的“最终目的”是最关键的因素。 目前正在实施的“厂网分开”和“竞价上网”，主要为解决发电和输配电之间的问题，可是发电环节的垄断因素有限，垄断在输配电环节更为突出，而这一垄断是现有供电方式和技术决定的，目前的改革措施能否在不改变生产方式的条件下，改变电力垄断的本质？“厂网分开”虽可以使各大发电企业向电网“平等”送电售电，避免歧视，增加一些企业投资建设电厂的积极性；“竞价上网”也可能增加电网的收益。但凡事都是有一利必

综合电力技术篇（8）

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0166-02

随着国民经济的高速发展，电力供应愈来愈显示出其基础性重要性。智能化控制是我国电网调度发展的方向，因此与之相关的发电、输电、配电所有设备调度自动化基础数据，是电网调度生产指挥、运行分析控制以及各种生产管理工作重要的信息来源，其质量的好坏对于电网的安全、优质、经济运行具有重要的意义，对下一步实现大电网智能调度、分析决策和智能控制将起到关键的作用。济源供电公司目前管理的110kV及以下等级范围内变电站，多为近二十年来建设的设施，其调度基础数据质量远远不能满足电网调度智能化控制的需要，必须进行综合整治工作。

1、电力调度自动化技术应用现状

目前，我国应用的电力调度自动化系统都是采用RISC工作站和POSIX操作系统接口等国际公认标准，主要有以下电力系统调度自动化系统：

1.1 SD-6000能量管理系统

该系统具有统一支撑平台的开放式能力管理功能，采用了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号和气象卫星云图等新技术，具有信息实时性、开放式、分布式和友好的人机界面等特点。SD-6000能量管理系统是当前国内技术先进、功能强大、成熟、可靠的分布式SCADA/EMS/DMS系统。主要应用在广东省调、北京地调、南京地调、郑州市供电局、海南省供电局等地。

1.2 CC-2000电力系统调度自动化系统

该系统采用分布式结构设计和面向对象技术，利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。CC-2000电力调度自动化系统采用将采集的实时数据，数据处理和各种应用按功能分布在不同的ALPHA服务器和工作站节点上的分布式系统，因此个别节点的故障不至于影响到整个系统的正常运行。该技术它具有成熟、可靠、实时性好、通用性等特点,为我国的电力系统安全、可靠、经济运行提供了保障。

1.3 OPEN-2000能量管理系统

该系统是一套集监控和数据采集、自动发电控制、电力系统应用软件、调度员培训仿真系统、配电管理系统等各种应用于一体，具有开放型、分布式等特点，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。OPEN-2000能量管理系统是过内外技术先进、性能完善、维护方便、适用面广、稳定性高、具有丰富工程经验的能量管理系统，是国内首次将IEC870－6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。

2、电力调度自动化技术中数据质量现状分析

济源市供电公司目前管理的变电站共有29座，分布于济源市15个乡镇、办事处及有关大型企业。其中110Kv及以下等级范围内变电站有24座，由于各变电站投运时间的不同，受当时理论技术水平、设计指导思想、投资渠道等各种原因影响，上传到电网调度的基础数据质量较差，经常造成数据掌握不及时，各站点数据不统一，上传信息不完整和不可靠等问题，制约了下步实现电网调度智能化控制工程的开展。经现场检查综合分析，问题首先是未能实现基础数据信息的完整上传（主要集中在刀闸位置、变压器中心点位置、容抗器开关等遥信信号方面）；其次是因设备与二次回路缺陷等方面的原因，部分厂站遥测数据存在误差大、数据跳变等现象（主要表现在变压器档位信息、母线电压量测等方面）。

3、改善电力调度自动化数据质量的对策

3.1 需要解决的问题

调度自动化基础数据质量综合整治工作，大力提高调度自动化基础数据的完整性、准确性、一致性、及时性和可靠性水平，工作内容主要包括：

(1)对状态信息采集的完整性、正确性进行核对和试验。状态量信息主要包括：所有断路器、母线刀闸、隔离刀闸、线路侧地刀、变压器中性点地刀、变压器分接头位置、无功补偿装置开关/刀闸（含低压侧）、变压器档位（遥信方式实现）、事故总信号等。

(2)对量测数据采集的完整性、准确性进行核对和检验。量测数据主要包括：各厂站110千伏及以下电压等级线路、母联/旁路开关、主变三侧的有功、无功；变压器档位（遥测方式实现）；母线的电压、频率；无功补偿装置的无功负荷等（含低压侧）。

(3)对电网设备参数的正确性进行核对。电网设备参数包括电网潮流和安全分析计算、稳定计算、保护定值计算、安全校核等应用功能所涉及的有关电网设备参数。

(4)对存在问题的设备进行处缺整改。对数据核查过程中发现的设备缺陷进行及时处理。

3.2 采取的技术措施

为扎实有效开展基础数据整治工作，公司加强整治工作组织，科学制定工作方案，合理安排计划、措施到位及时，按月合理分解任务，确保工作有序开展、有效落实调度自动化基础数据质量综合整治工作方案，共安排对24个站开展基础数据质量综合整治工作，截止到2011年10月底，已按要求全部完成，完成率达到100%。

(1)数据完整性补充。依据上级公司提出的完整性要求，公司认真开展了大量的排查和整改工作，高度重视基础数据的完整性，始终坚持做好基础数据完整性采集工作。

调度管辖范围内的厂站遥信采集覆盖率分别为：断路器遥信采集覆盖率=100%；影响网络拓扑分析结果的隔离刀闸（包括母联刀闸、旁路刀闸等）遥信采集覆盖率=100%；接地刀闸（包括母线地刀，线路地刀，变压器中性点地刀）遥信采集覆盖率≥95%。

调度管辖范围内的厂站遥测采集覆盖率分别为：110kV 及以下厂站的母线电压、线路有功无功、主变有功无功的遥测采集覆盖率=100%；调管范围内自备电厂有功无功出力遥测采集覆盖率=100%。结果表明，在全部已完成整治工作的24个站中，完全满足上述完整性要求。

(2)数据准确性校核。在基础数据准确性校核方面，主要开展了量测数据现场检验和状态信息现场校核工作。按照《河南电网交流采样测量装置运行检验工作管理规定》的要求，根据现场一次设备实际运行状态有区别地开展现场检验和校核。

对于量测数据，若对应的一次设备处于停运状态，严格实行虚负荷检验；若一次设备处于带电运行状态，则严格实行实负荷检验。无论是采取实负荷还是虚负荷校验方式，均要求做到所有上传量测数据的全面校验，并按照不同检验方式形成规范的实负荷或虚负荷检验记录。此外，同时进行量测数据死区设置情况检查，对数据变化死区的设定值超过满量程的千分之五（5‰）的要同步做出修改。

对于状态信息，若对应的一次设备处于停运状态，则进行现场传动试验；若一次设备处于带电运行状态，则与一次设备实际状态逐点进行状态比对，并与省调自动化值班人员逐点核对省调端实际采集状态。

认真开展了厂站状态信息正确性和量测数据准确性校核工作。在工作开展中，认真核对现场一次设备实际状态。此外，我们还严把一次设备检修审批关，切实做到一次设备检修与自动化设备检验工作同步进行。

(3)数据一致性管理。电网模型和设备参数的一致性管理对于电网运行分析控制十分重要。在本次基础数据整治过程中，我公司调通中心远动班、变电检修部保护班通力合作，开展了大量的工作：一是结合电网稳定分析计算和继电保护整定计算工作，对参数信息进行了同步校核；二是结合状态估计计算结果和EMS高级应用程序运行情况，对EMS系统现有模型和参数进行了全面校核；三是针对发现的模型、参数错误或不一致等情况，相关部门及时进行了认真沟通（必要情况下联合相关地调部门开展了参数调查），并根据沟通和调查结果及时对参数库相应信息做出了正确更新。

以上工作为调度参数库信息的准确性和各应用系统参数的一致性提供了良好的保障，实现了电网模型、设备参数的统一管理和分级维护，较好地做到了基础数据的“源端维护、全网共享”，大大提高了基础数据的一致性水平。

通过全面强化运行管理、认真开展电网模型和参数校核、严格落实厂站信息“直采直送”原则、深入规范数据转发程序标准和内容、大力增强现场设备运行可靠性等多措并举，济源地调调度管辖范围内电网模型和参数信息进一步得到校准，现场设备运行可靠性也有了较大程度的进步。此外，通过加强值班维护，济源地调调度自动化系统的整体运行可靠性、模型和参数维护的及时性也得到了进一步的提升。

(4)数据及时性整治。在数据及时性方面，结合我公司调度自动化系统装备现状，积极开展了大量的工作，主要包括：严格落实调度自动化基础数据“直采直送”原则，最大程度上减少基础数据采集和上送环节的时延；认真梳理厂站基建施工、综自改造以及子站设备运行维护方面存在的问题，全面提高自动化设备运行水平；结合设备现状，积极开展技术改造，大力提高自动化系统技术装备水平；大力加强系统运行管理，全面提高电网模型和参数维护的及时性。

4、结语

从实践来看，经过近一年的紧张工作，济源电网基础数据整治工作已圆满结束。总体上工作进展较为顺利，工作质量和成效达到了预期的目标，成绩显著。但我们必须深刻地认识到，在智能电网建设积极推进的大环境下，持续有效地保证和提高基础数据质量，对于电网安全、优质、经济运行有着深远的意义。

综合电力技术篇（9）

    建立电力调度综合数据平台,其目的是为了保证电力系统的安全运行,及时应对突发情况,确保用户用电需要。如远程监控变压器、断路器、电流互感器等的运行情况,监测电能量、电压量、网损报表等。通过这些数据的收集、分析,从海量数据中挖掘出深层次的关联,从而辅助决策。

    目前,我国电力行业电力调度数据网的各项业务是按照国家电力调度通信中心对于电力调度系统数据整合要求和电力二级系统安全防护的规定来划分的。国家电力调度通信中心对于电力调度系统数据整合的要求是:动态安全预警系统、电力市场运营系统、生产报表系统三者融合,其中数据整合的基础是电力二次系统安全防护,电力系统控制区域与调度数据专用网络、管理信息区域与企业综合信息网络实现纵向认证,电力系统控制区域与管理信息区域实行横向隔离,进行安全区分。也就是综合数据平台系统结构上应分为控制区和非控制区两部分,分别对应生产控制区域和管理信息区域。横向进行数据传输,纵向上进行数据交换。

综合电力技术篇（10）

引言

从80年代开始，西方发达国家就已经研究和推广了机电一体化在综合采煤设备中的使用，这些国家以微电子技术为前提，以计算机先进技术为核心，大量运用自动化技术推动机电一体化技术在综合采煤机械设备中的广泛应用，大力发展了本国的煤炭工业。此外，这些发达国家在设备运行方面，设备的全自动化监控水平也在逐渐完善。但是就我国目前形势来看，我国煤炭企业机电一体化技术和西方发达国家还存在一定的差距。因此，加大对综合采煤机械设备机电一体化的研究力度有着重要的意义。本文针对我国现阶段机电一体化在综合采煤设备中的应用情况进行研究分析，探讨改进综合采煤机械设备的相关技术，为我国煤炭企业加大机电一体化技术在综合采煤设备中的应用提供参考资料。

一、我国综合采煤设备机电一体化的现状

我国煤炭行业有一定程度的发展，尤其是近几年煤炭的产量出现了大幅度的提高。随着科技的飞速发展，国家综合采煤设备的技术水平也得到了提升，国产采煤设备比重逐年呈高速上涨趋势。为了进一步满足煤矿行业的高效高产要求，综合采煤设备应用计算机技术与微电子技术能够整体提升采煤设备的技术水平、工作效率与易维护性能。

虽然我国综合采煤设备机电一体化技术有了一定程度的发展，但是和国际先进煤炭企业还存在较大的差距。我国国家科研院和厂商合作研制出了交流型电牵引综合采煤机，但是其中的电气关键技术还是从国外引进过来的。此外，重型工作面刮板的运输设备等还处于研究状态，微机控制软启动系统并不具有综合采煤设备工况的故障检测功能。总之，我国综合采煤设备机电一体化还处于起步极端[1]。

二、机电一体化技术在综合采煤设备中的应用情况

为进一步提高煤矿生产的工作效率和安全性，我国一些煤矿企业不断对综合采煤设备的进行技术的改进。采煤机采用电力电子技术和微电子技术从液压牵引转变为直流型电牵引，提高了牵引的速度，也克服了液压部件难以避免的技术缺点。随着科学技术的进一步发展，交流变频型电牵引系统逐渐取代直流型电牵引系统，使得采煤机采煤速度得到了大大的提升，采煤机的可靠性和工作效率也得到了提升。此外，随着微电子技术和信息科技的发展和应用，采煤机的监控系统得到了改善，提高了综合采煤设备的自动化技术水平。使得综合采煤设备具备了：自动管理、监控工况、诊断故障、采集和整理数据、人机对话、故障报警等功能。

机电一体化技术在综合采煤设备中也得到了广泛的应用，提高了设备的性能和功效。机电一体化技术在综合采煤设备中的应用体现在：增强了一些自动化操作的功能与自动化调节的功能，使得采煤设备的可靠性能得到提高。利用自动化诊断和停电措施等先进技术后，改善了综合采煤设备的操作性能，具备了不同程度的自动化监控功能、自适应能力和智能化等；使得设备结构更加简单化。因为交流型机电利用的是微机控制，使其具备了直流电机的调速功能，还具备了结构简单、可靠性高、机械光量小、工作效率高等特征。生产综合采煤设备方式朝着柔性化和自动化的方向发展和改进。电子技术的大量应用，使得综合采煤设备的检测盒控制水平得到了提升，提高了自动化的程度、诊断设备故障的能力和监控检测水平[2]。

三、综合采煤设备的改进和相关技术的探讨

（一）综合采煤设备的改进

综合采煤设备具备重型化、强功能化、大功率化、高性能化等特征。而高效高产的综合采煤设备技术将会朝着大功率采煤机、交流型电牵引、智能化监控检测、强功能化和软启动的运输机、高操作阻力和电液控制的液压支架等方面改进[3]。

（二）相关技术的探讨

（1）检测传感器

对检测传感器的研究包括电流电压、功率测定、电机温度、油液压力、油液温度、液位高度、牵引速度、电液阀等主要方面，但是还是存在着不同程度的问题。企业需要加大对核心部件的研制力度，例如：采煤机机身的倾角、摆臂角、牵引速度、牵引力、移动方向、煤矿和岩石的分离等。此外，煤矿企业需要进一步提高设备传感器的结构性能、测量的精度与测量可靠性。

（2）监控装置

在研究检测传感器的同时，企业也要加大对综合采煤设备的控制性能和维护能力的研究力度、检测各种工况参数的不同，在通过微电子计算机处理和运算后，需要按照预设动作值进行相应的维护动作。此外，当机组出现故障时，结合井下工作的实际情况，依靠光和声发出警示信号，显示故障的具体部位和故障的性质，对于这些过程的完成需要利用微机控制。

利用微机软件系统具备运算简便、灵活性强等特征，且对综合采煤设备实行智能化和自动化功率管理。企业需要进一步研究对采煤机摆臂的自动化调高控制技术。

（3）监控工况与故障诊断

采用计算机技术和微电子技术诊断采煤设备是否存在故障，保障采煤设备能够进行自动化诊断和自适应。对监控工况与故障诊断的研究主要包括：综合采煤设备的故障诊断装置、采煤机的综合工况监控装置、采煤机故障诊断系统、刮板运输设备的故障诊断等内容[4]。

四、结语

随着科技的进步和机电一体化技术的发展，以微电子技术、计算机技术、电力电子技术为核心，并具备多种传感设备的监控检测与故障诊断设备成了先进综合采煤设备的特征。企业要加大机电一体化技术在综合采煤中的应用力度。

参考文献：

[1]刘丹阳，李齐森，孙振华. 刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用 [J].天津商学院学报，2011，10（03）：121-145.