新疆煤矿供电监控系统低压保护测控装置

传统保护装置的逻辑功能在出厂时已被固化，难以适应千变万化的现场实际需求。本装置提供的强大逻辑可编程功能（通常通过可视化的逻辑图编程或类C语言的脚本实现），则将设计的主动权交还给了用户，实现了高度的灵活性和定制化。用户无需修改装置的底层程序，即可通过图形化界面，拖拽标准的逻辑功能元件（如与门、或门、定时器、计数器、触发器、比较器等），构建复杂的自定义逻辑。例如，用户可以轻松实现：将某个温度非电量信号与对应回路的电流信号进行“与”逻辑判断，只有当回路带电且温度超高时才发出跳闸命令，防止误动；可以编程实现复杂的备自投逻辑，满足特殊的运行方式要求；可以定制特殊的联动控制序列，如当一条线路跳闸后，自动顺序切除若干非重要负荷，以维持系统稳定。这种灵活性使得一套标准的硬件平台能够通过软件配置适应于线路保护、变压器保护、电容器保护等多种应用场景，减少了装置型号种类，降低了备品备件库存压力。同时，当变电站运行方式改变或新增安全要求时，无需更换硬件，只需通过软件重构逻辑即可满足新需求，很大程度提升了系统的适应性和经济性，是实现变电站“一次设计，长期演进”智能化目标的重要支撑。装置面板配备高分辨率液晶显示屏，支持就地查看实时数据与定值修改。新疆煤矿供电监控系统低压保护测控装置

电费是煤矿主要运营成本之一。智能监控系统通过对全矿各采区、各大型设备（如采煤机、通风机、水泵）的用电负荷进行精细化、实时监测与历史数据分析，能够清晰地描绘出全矿的用电“画像”。系统可与生产执行系统（MES）联动，根据每日的生产计划班次，智能预测未来时段的负荷曲线。在此基础上，系统利用优化算法，结合电网的峰谷平电价政策，自动生成比较好的用电策略。例如，在电价高峰时段，在保证安全通风排水的前提下，系统可建议或自动降低非紧急设备的运行功率，或将大型设备（如皮带运输）的检修时间安排在高峰时段；在电价低谷时段，则建议满负荷运行，并自动启停井下储能装置进行充电，在高峰时段放电以削峰填谷。这种基于生产需求的智能节能控制，不仅大幅降低了煤矿的综合电费支出，也优化了电网的负荷特性，实现了经济效益与社会效益的双赢。贵州国辰供电监控系统基于AI的故障诊断算法能准确定位短路点。

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。

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。移动端APP实时推送报警信息与运行报表，赋能管理人员移动化安全管控。

“云-边-端”协同架构是煤矿智能供电监控系统的理想技术范式，实现了计算资源与智能的优化分布。“端”层指部署在井下的各类智能感知与控制终端，如集成边缘计算能力的智能馈线终端、智能传感器、巡检机器人等。它们负责原始数据采集、就地快速处理（如故障判断、保护跳闸）和执行控制命令，响应要求高实时性的任务。“边”层指井下或地面的区域边缘计算节点或网关，负责汇聚本区域“端”层数据，进行数据清洗、协议转换、区域级的分析计算（如区域故障定位、负荷预测）和数据暂存，减轻云端压力，并在网络中断时维持区域自治能力。“云”层指地面中心云平台，拥有强立的存储与算力，负责全矿数据的汇聚、存储、深度挖掘、全局性模型训练（如AI诊断模型）、三维可视化、高级应用（如全网能效分析、设备全生命周期管理）和统筹决策。三层之间通过可靠的工业网络协同工作：端层快速响应，边层区域自治，云层全局优化。这种架构兼顾了实时性、可靠性、智能性与经济性，是支撑煤矿供电系统实现多面智能化、自适应运行的坚实技术基础。强大的逻辑可编程功能，允许用户根据实际需求自定义保护与控制逻辑。陕西隔爆兼本安型供电监控系统改造

智能分析各采区用电负荷，实现基于生产计划的峰谷优化与智能节能控制。新疆煤矿供电监控系统低压保护测控装置

GOOSE（面向通用对象的变电站事件）和SV（采样值）是IEC 61850标准为过程层定义的两种关键通信服务。传统变电站中，保护装置通过大量的控制电缆硬接线接收CT/PT的模拟信号和开关的位置信号，并通过电缆输出跳闸命令。这种方式电缆数量庞大，易受电磁干扰，且调试维护复杂。支持GOOSE/SV的装置则实现了过程层信息的“网络化”和“数字化”。具体而言，SV服务取代了模拟量电缆：合并单元（MU）将CT/PT的二次模拟信号就地转换为数字采样值报文，并通过过程层网络交换机以组播形式发布；保护测控装置作为订阅者，通过网络线接收这些数字采样值，重构为电流电压信号进行计算。这种方式抗干扰能力强，精度高，数据共享方便。GOOSE服务则取代了开关量的控制电缆：智能终端（IT）采集开关位置等信息，并通过GOOSE报文发布；保护装置需要跳闸时，也不再输出空接点，而是生成GOOSE跳闸报文，通过网络发送给智能终端执行。GOOSE报文具有极高的传输速度（毫秒级）和可靠性机制，确保了保护命令的快速性。这种“直采直跳”或“网采网跳”的模式，极大地简化了变电站的二次接线，减少了电缆数量和屏柜空间，提高了系统的可靠性和可维护性，是智能变电站技术发展的必然方向。新疆煤矿供电监控系统低压保护测控装置

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