论文题目：特大型金属矿山变电站全景驾驶舱技术研究及应用
摘要：矿山电网企业的迅速发展,得益于矿山先进技术与先进设备的应用,这不仅是矿山安全生产的必要条件,也是实现矿山安全生产的决定性因素。特大型金属矿山供电系统有运行状况多变、输出参数繁多、供电网络复杂等特点。现有方法时效性低、准确性差,给大型金属矿山安全生产带来了巨大的隐患。随着电力电网迎来新的时代,“智能电网”这一符合时代发展的新理念被许多学者提出。智能变电站作为一种新技术与新方向,能实现电力能源优化调度和运维监控。而其先进性水平不仅体现了电网系统的发展水平,也严重决定着电网系统的发展高度。一个矿山电力电网的稳定运行与发展,离不开监控设备、数据采集设备、分析设备等智能化设施。集合这些先进设备,矿山电网运维人员可以实时监视运行状况,并根据故障信息及时进行处理,从而保证生产的安全稳定运行。为此,矿山变电站远控驾驶舱系统显得尤为重要。近年来,随着技术的不断革新,对金属矿山自动化生产提出了新的要求,矿山企业在变电站状态检修工作和实现变电站无人值班等方面展开了深入的研究。变电站驾驶舱系统通过硬件与软件的结合,形成一个能实现信息交互、优化调度、故障监测为一体的综合管理服务平台。通过该平台监控矿山生产状况,从而保障整个矿山的经济运行和安全监控。因此,本文基于变电站驾驶舱的相关技术,围绕变电站驾驶舱在变电站保护控制系统以及设备运维等方面的管控功能,并结合大红山矿山变电站进行具体设计与实现,主要研究工作如下:（1）针对现有矿山变电站,监控和防范措施不完善,收集到的信息不全面等问题,以变电站驾驶舱技术和数据共享的标准化技术为基本前提,构建大红山矿山变电站全景信息感知平台技术体系,并设计数据采集、数据管理及通讯标准,全面打通全景信息感知平台构建的所有环节。（2）根据大红山矿业变电站系统现状,以及大红山矿业运行驾驶舱系统的总体布局理念,对矿山变电站驾驶舱系统架构、网络设计及硬件设计等进行研究。并探讨运行驾驶舱服务器与监控平台、运维平台、驾驶平台的接口交互信息,实现在线智能监测,在硬件设计方面具备前瞻性和扩展性。（3）要求实现变电站运行驾驶舱运维、监控、通信、决策的智能化发展。充分整合站内现有资源,搭建全景信息一体化平台,实现智能告警和在线分析决策等高级智能应用。并通过与常规综合自动化变电站和传统智能变电站进行对比,验证所提矿山变电站驾驶舱系统平台的优越性。
关键词：金属矿山;变电站;全景信息感知;驾驶舱;系统平台
学科专业：电气工程（专业学位）
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.1.1 选题背景
1.1.2 选题意义
1.2 研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 存在的技术应用问题
1.4 研究的内容
1.4.1 论文研究内容
1.4.2 论文研究创新点
第二章 特大型金属矿山变电站驾驶舱应用技术
2.1 特大型金属矿山变电站
2.2 变电站驾驶舱
2.3 矿山变电站全景信息感知平台
2.3.1 矿山变电站全景信息感知架构
2.3.2 数据源采集
2.3.3 数据源管理
2.3.4 变电站驾驶舱系统通讯标准
第三章 特大型金属矿山变电站驾驶舱技术运用与设计
3.1 特大型金属矿山变电站驾驶舱系统架构
3.1.1 变电站驾驶舱网络设计
3.1.2 监控台
3.1.3 运维台
3.1.4 驾驶台
3.2 特大型金属矿山变电站驾驶舱系统硬件与软件设计
3.2.1 变压器在线智能监测方案
3.2.2 10kV GIS在线智能监测方案
3.2.3 网络结构
3.2.4 过程层硬件设计
3.2.5 间隔层硬件设计
3.2.6 软件框架设计
第四章 矿山变电站驾驶舱系统平台设计
4.1 驾驶舱系统平台总体研究
4.1.1 变电站运行驾驶舱功能结构
4.1.2 变电站运行驾驶舱网络安全架构
4.1.3 驾驶舱变电站层设备构架
4.2 驾驶舱系统平台研究
4.2.1 全景数据监控平台
4.2.2 平台参数管理
4.3 平台运行数据监视研究
4.3.1 在线式五防监视技术
4.3.2 环境监测监视技术
4.3.3 智能告警监视技术
第五章 运行与调试验证
5.1 运行实验方法
5.2 运行实验结果
5.2.1 矿山变电站远程监测
5.2.2 变电站全景三维透视
5.3 对比分析
5.3.1 调度系统达成一体化分析
5.3.2 工作效率分析
5.3.3 变电站驾驶舱运行模式变化分析
第六章 总结与展望
致谢
参考文献