山西电力供电监控系统在线监测装置

本系统旨在构建一个覆盖煤矿供电能量流与信息流完整路径的“全景透明”智能监控体系。其物理范围从地面110kV/35kV区域变电所的进线端开始，穿越各级地面降压站、井筒高压电缆、井下变电所、采区变电所、移动变电站，直至综采工作面配电点及末端的掘进机、采煤机等大型用电设备。为实现“无缝感知”，系统在架构上采用“云-边-端”协同模式。在“端”侧，通过部署智能传感器与物联网关，对全链路中每一个关键电气节点（如断路器、变压器、电缆接头）的电压、电流、功率、温度、局放、绝缘电阻等状态量进行高频采集。在“边”侧，利用井下变电所内的边缘计算网关，对区域内海量数据进行就地预处理、压缩与特征提取，减轻主干网络压力。然后，所有汇聚的数据在“云”平台（地面调度中心）进行融合、建模与可视化，形成一张实时、动态、可交互的供电系统数字孪生全景图。这张图不仅能展示电能的实时流向与负载分布，更能穿透地理隔阂，直观呈现井下深处设备的健康状态，从而将传统分散、孤立的监控点连成一条具有深度洞察力的感知脉络，为智能决策奠定坚实的数据基石。智能防越级跳闸技术保障供电选择性。山西电力供电监控系统在线监测装置

保护测控装置的可靠性是电网安全的首道防线。然而，装置自身的异常或其所依赖的电流/电压互感器（CT/PT）的故障，可能导致保护系统误动或拒动，引发严重后果。本装置的内置智能自诊断与预警算法，旨在主动识别这些隐性故障，将风险从“事后处理”前移至“事前预警”。对于CT/PT断线检测，装置不仅采用传统的基于电流/电压量逻辑判据（如“一相电流为零，另两相电流正常”等），更引入了更先进的算法。例如，通过实时比较不同相别电流的相位关系、计算零序电流与三相电流的矢量和的差值，或者分析在轻负载情况下电流的微小变化，能够更灵敏、更可靠地判别出是系统发生了接地故障还是互感器自身断线，并准确闭锁可能误动的保护功能（如差动保护），同时上送告警信息。对于装置内部元件老化，系统会持续监测关键参数，如电源模块的输出电压纹波、AD采样通道的基准电压稳定性、存储器的读写错误率等。通过建立这些参数的长期运行基线，智能算法能够敏锐地捕捉到其偏离正常范围的微小趋势，从而在元件性能彻底劣化导致功能失效前，提前数周或数月发出“装置健康度下降”的预警，提示运维人员安排计划性检修或更换，避免因装置突然失效导致保护功能缺失。山西煤矿供电监控系统在线监测装置提供完善的调试软件与仿真工具，简化工程配置与测试流程。

装置集成小电流接地系统单相接地故障选线功能，通过多种判据（如谐波方向、暂态能量、首半波等）综合研判，实现对接地线路的快速、准确识别。选线结果可通过通信或继电器输出触发告警或跳闸，支持自动或手动隔离故障区段，有效避免接地过电压对设备的损害，并提高供电可靠性。该功能适用于中性点不接地、经消弧线圈接地等多种小电流接地系统，且能够适应不同网络结构与运行方式，极大的提升了配电网故障处理能力。提升配电网故障处理能力。

煤矿供电系统中的主变压器等关键设备，其运行状态直接关系到整个矿井的供电安全。利用大数据分析技术对其运行数据进行深度挖掘，可实现状态的科学预测。系统持续采集变压器三相电流、电压、油温、绕组温度、油色谱数据（如氢气、乙炔、总烃含量）、局部放电量、历史负荷曲线等海量多源时序数据。通过大数据平台，应用时间序列分析（如ARIMA模型）、机器学习回归算法，可以准确预测未来短期（如未来24小时）及中长期（如月度、季度）的负荷变化趋势，为经济调度与预防性过载提供依据。更重要的是，通过分析油色谱数据的演变趋势、结合负荷周期、环境温度等因素，可以构建绝缘老化评估模型。例如，利用DGA（溶解气体分析）数据，通过三比值法、大卫三角形法或更先进的深度学习网络，评估绝缘纸的老化程度（聚合度）和故障风险。这种预测性分析实现了从“定期检修”和“事后维修”到“预测性维护”的转变，能够提前预警潜伏性故障，科学安排检修计划，避免非计划停机，极大的提升设备使用寿命与运行经济性。装置具备高精度测量功能，实时监测线路、变压器等的电气量与非电气量。

作为关乎矿井生产命脉的关键信息基础设施，本系统的网络安全设计遵循“纵深防御”原则，确保其免受网络攻击和非法入侵。在物理与网络层，采用工业防火墙严格隔离管理信息网、生产控制网与设备层网络，只允许授权的数据端口通过。关键通信链路采用光纤专网，并部署加密设备。在主机与设备层，对所有服务器、工作站、边缘计算网关及智能设备进行安全加固，关闭不必要的端口和服务，安装防病毒软件，并启用登录强认证与操作审计。在应用与数据层，对所有远程访问（包括移动APP）采用基于数字证书的双因子认证与VPN加密隧道。系统内部的控制指令（如遥控跳合闸）使用具有数字签名和防重放攻击机制的安全协议（如基于IEC 62351标准的GOOSE/SV），确保指令的完整性、真实性和不可否认性。此外，系统部署了入侵检测系统和安全监测平台，实时分析网络流量和行为，对异常访问、恶意扫描、协议攻击等行为进行告警和自动阻断。通过这整套从边界到中心、从硬件到软件、从被动防护到主动监测的多层次、立体化安全防护体系，系统构建了可信的计算环境与可靠的数据传输通道，有力保障了供电监控数据不被窃取篡改，控制指令不被恶意攻击，为煤矿智能化供电的稳定运行构筑了坚实的网络安全屏障。基于AI的故障诊断算法能准确定位短路点。湖南GCS供电监控系统改造

构建“云-边-端”协同的智能供电监控体系。山西电力供电监控系统在线监测装置

“五防”闭锁是保障电力操作安全的基本规则，但传统机械闭锁或电气闭锁方式复杂且存在被误破译的风险。智能监控系统将“五防”逻辑软件化、智能化，形成了坚不可摧的数字防线。系统内置了完整的变电站操作规则库，任何倒闸操作都必须通过系统的逻辑校验。例如，当操作人员试图远程分闸一条线路时，系统会自动检查：该断路器是否处于合闸状态（防误分）？对应的接地刀闸是否在分位（防带电合地刀）？相关的网门是否闭锁（防误入带电间隔）？只有所有条件均满足“五防”逻辑，系统才授权并执行操作指令。否则，操作将被系统自动拒绝，并明确提示拒绝原因。此外，系统还记录了所有操作票和执行过程，实现了操作的可追溯性。这种智能“五防”将安全规则固化在系统中，从根本上杜绝了因人为记忆疏忽、操作顺序错误或违规操作而引发的恶性电气事故，为操作人员和安全提供了比较大的保护。山西电力供电监控系统在线监测装置

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