中国冶金报社中冶京诚电网潮流自动化控制技术大幅提升企业自发电效益
钢铁工业是我国国民经济的重要支柱产业 ， 在经济建设、社会发展、财政税收、国防建设以及稳定就业等方面均发挥着重要作用 。 钢铁工业又是用能大户 ， 降本增效是企业持续追求的目标 。
随着技术进步 ， 钢铁企业内部建设了越来越多的余能发电机组 ， 单机容量也越来越大 ， 企业内部的自发电比率逐渐提高 ， 而正常由供电部门取电的容量逐渐减少 ， 同时又要缴纳很多基本电费 ， 因此降低电费支出成了众多企业的共同愿望 。 中冶京诚旗下北京京诚瑞达电气工程技术有限公司准确切中企业运营中的痛点 ， 开展电网潮流自动控制系统的研究 ， 通过运用物联网、云计算、大数据、信息化等一系列先进技术 ， 提升冶金企业电能管理水平和使用效率 ， 从而达到经济用电、高效用电和清洁用电的效果 。
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典型的钢铁企业电网
排忧解难 ， 降本增效
以往传统的钢铁企业需要依靠人工手动控制电网潮流 ， 配置专人时时监测进线潮流和主变容量 。 一旦发现潮流倒送现象 ， 马上电话通知发电厂调节对应机组出力 ， 但是靠人工调节机组的富余量比较大 ， 影响机组发电效率 。 依据主变容量过载报警 ， 即时电话通知切除非重要负荷 ， 速度比较慢 ， 且容易切错 ， 影响电网稳定 。 而当电网系统进入短期孤网时 ， 人工无法及时处理 ， 只能听天由命 ， 后果基本都是导致全厂停电 。
电网潮流控制系统可以完整地控制全厂电网的各个电源和负荷 ， 根据它们之间的关系发出协调控制指令 ， 维持电网的长期稳定运行 。 系统具备数据采集、自动潮流控制、负荷管理和相关的数据记录以及人机交互等功能 。 机组级控制接口与DCS、DEH和励磁装置进行双向数据通讯 ， 收集机组的运行数据 ， 并向机组发出有功无功负荷指令和解列指令 。 为了保证机组寿命 ， 可以自动分配和调节单台机组 ， 平衡每台机组的动作频次 。 负荷管控终端与用电负载进行双向数据通讯 ， 收集用电负荷的电流、电压、周波和有功无功负荷 ， 向用电负载发出快速卸载指令 。
电网潮流控制系统根据负荷优先级和预先制定的控制策略进行负荷快速卸载 ， 可实现5ms内启动 ， 70ms内发出控制指令 ， 确保主变不过载 ， 保证电网稳定运行；还能够对机组快速发出调整指令 ， 统一协调控制各台发电机组的发电量 ， 对机组出力进行自动调整 ， 使得电网净下网功率保持在某个限值之内 ， 最大限度利用自发电；通过自动电压控制 ， 自动调节各机组无功功率；必要时实现机组甩负荷带厂用电运行或安全停机 。
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电网潮流控制系统配置示意图
有了电网潮流控制系统的保证 ， 就可以降低企业主变压器运行容量 ， 大幅减少企业缴纳的基本电费 ， 同时还能有效保证企业内的发电量不倒送到供电系统 ， 确保了直供电不罚款 ， 防止潮流倒送 ， 避免重大的经济损失 。
电网潮流控制系统的主要功能有：
u自动拓扑识别功能；
【中国冶金报社中冶京诚电网潮流自动化控制技术大幅提升企业自发电效益】u负荷切除及负荷分级；
u快速减载功能要求；
u机组侧实时一、二次调频功能；
u全网电压及频率的稳定控制 。
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研发的电网潮流控制系统逻辑程序块
成功实践 ， 效益显著
2019年 ， 钢铁企业电网潮流控制系统在河北某钢厂110kV变电站工程中成功上线运行 。 电网潮流控制系统覆盖范围包括2座220kV总降变电所、4座110kV开关站、6座110kV区域变电所、4座余热余能发电机组 ， 基本涵盖了全厂的发电及供配电系统 。
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