大型工业企业坚强供电与能效管理

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1、北京四方继保自动化股份有限公司 BEIJING SIFANG AUTOMATION CO., LTD大型大型工业工业企业的坚强供电与能效管理企业的坚强供电与能效管理 及应用案例及应用案例报告人：屠黎明报告人：屠黎明汇报提纲大型工业企业电力系统的特点大型工业企业的坚强供电与能效管理应用案例大型工业企业电力系统的特点 发电、输电、配电、用电一体化的电力系统。 系统紧凑，能量密度大，负载之间电气联系紧密。 一级负荷多，对供电的可靠性、连续性和电气系统的稳 定性要求很高。 负荷常常具有非线性、冲击性、间歇性等突出特点，单 台负荷的启动与停止会对电网产生很大影响，其负荷种 类和容量大小与生产过程紧密相关

2、。 进口设备和精密设备多，对电网的供电电能质量的要求 很高。 高耗能设备众多，单台设备容量大，设备比较集中。 电网运行状态与其生产流程紧密相关，用能形式多样。大型工业企业电力系统的特点工业企业是我国能源消耗的大户，工业企 业用电量约占全社会总用电量的75%，其 中冶金、化工、有色、建材等高耗能行业 又约占我国工业用电量的60。汇报提纲大型工业企业电力系统的特点大型工业企业的坚强供电与能效管理应用案例大型工业企业的坚强供电与能效管理大型工业企业的坚强供电与能效管理通过计算机、通信、电力电子等智能技术，解决以 下几方面问题。 保证大型工业企业的供电可靠性和安全生产。改善大型工业企业的电能质量，保证

3、企业主要生 产装置的优质运行。对大型工业企业的能耗进行综合管理和利用，提 高能源利用效率。大型工业企业和供电行业供电要求对比工业企业坚强供电解决方案主网架坚强与否是企业电力系统安全经济 运行的基础。采用建模、仿真和动态模拟 试验等方法，对工业企业主网、主供电系 统和自备发电系统进行运行方式合理性和 系统安全性评估。工业企业坚强供电解决方案设备可靠性的评价。 可靠的设备是电力系统安全的物质基础。 基本要求固有检修周期超过用电负荷要 求的设备。本质安全型设备不会发生危及系统和人 身安全的故障的设备工业企业坚强供电解决方案对工业企业主供电系统继电保护的配置和 定值进行评估和校核。对于具有大量对电网扰

4、动（“晃电”）敏感 负荷的工业企业，110KV以上供电线路设 双重化保护，35KV供电线路及重要6（10 ）kV电源联络线装设线路（线变组）光纤 纵差保护。 光电流互感器光电压互感器智能电表智能仪表无 功 补 偿 系 列电 动 机 节 能 系 列电 能 质 量 控 制 器 系 列智 能 变 压 器智 能 开 关储 能 系 统 系 列智 能 继 电 保 护 系 列能能 量量 流流 动动 及及 其其 损损 耗耗 实实 时时 监监 测测 与与模模 拟拟 系系 统统信息处理平台负负 荷荷 智智 能能 管管 理理多多 能能 源源 形形 式式 的的 综综 合合 高高 效效 利利 用用 优优化化 系系 统统

5、生生 产产 流流 程程 的的 电电 能能 质质 量量 、 供供 电电 可可靠靠 性性 分分 析析 和和 控控 制制能能 量量 流流 实实 时时 优优 化化 调调 度度 与与 控控 制制 策策略略大大 型型 工工 业业 企企 业业 电电 网网 的的 稳稳 态态 运运 行行与与 控控 制制 策策 略略负负 荷荷 跟跟 踪踪 与与 预预 测测 控控 制制大大 型型 工工 业业 企企 业业 电电 网网 的的 暂暂 态态 运运 行行与与 控控 制制 策策 略略大大 型型 工工 业业 企企 业业 电电 网网 继继 电电 保保 护护 实实时时 整整 定定 系系 统统供供 电电 可可 靠靠 性性 分分 级级

6、实实 时时 控控 制制 策策 略略与与 控控 制制 策策 略略大大 型型 工工 业业 企企 业业 电电 网网 智智 能能 化化 能能 量量管管 理理 与与 优优 化化 系系 统统大型工业企业智能电网能量优化管理与决策支持系统大型工业企业智能电网能量优化管理与决策支持系统智 能 变 电 站智能量测单元智能量测单元智能控制与保护设备单元智能控制与保护设备单元大型工业企业智能电网基础设备大型工业企业智能电网基础设备大型工业企业智能电网大型工业企业智能电网 智能通信网络智能通信网络大型工业企业智能智能信息平台构建信息平台构建 智能信息平台是智能电网优化管理大型工业企业的关键 ，需要建立先进、开放、安全

7、、可靠、灵活并贯穿生产 、运行、经营全价值链的信息高度融合、模型高度统一 的统一信息支撑平台，以及广域、层次化的知识资源智 能共享的电网综合知识系统。构建智能信息平台的主要 研究内容包括：信息集成与共享技术，智能电网统一信 息模型，信息展现技术，海量电网信息数据存储与备份 技术，知识管理与应用技术，信息安全技术等。大型工业企业智能电网能量优化管理与决策支持系统 根据企业“物质流”和“能量流”相关的电能耗散结构与运行特点，对负 荷侧和供电侧进行智能化的动态科学管理与控制，使负荷侧和供电 侧能够高效优质、安全可靠运行，实现节能减排、高电能质量供应 和可靠性供电。 供电侧供电侧可靠性可靠性与电能与电

8、能质量质量研究研究 负荷负荷侧侧能量优化管理与决策支持系统研究能量优化管理与决策支持系统研究大型工业企业电力系统稳定问题 大型工业企业电力系统在绝大部分内部故障下均能够依靠自身的继 电保护装置及原有的就地控制装置迅速切除故障而保持系统稳定。 大型工业企业电力系统的稳定主要依赖于外网，忽视了自身的稳定 控制能力，没有完善的稳定控制措施。当电力系统与外系统交换功 率很大时，一旦相联的输电线路故障跳闸，电力系统将与外系统断 开而孤网运行，往往出现有功不平衡问题，如不能采取有效的稳定 控制措施，势必导致电力系统的频率崩溃，引发企业大范围停电事 故。 大型工业企业电力系统往往配置有足够的静态及动态无功补

9、偿装置 ，却没有足够的有功热备用容量。当电力系统遇到大扰动失去外电 网电源供应时，系统将出现发电有功与负荷的不平衡，严重时导致 频率崩溃。因此电力系统的稳定问题主要是故障后有功不平衡导致 的频率稳定问题。大型工业企业稳定控制系统工业企业稳定控制系统解决系统进线、主力机组 跳闸和大负荷投切引起的稳定问题，实现企业电力 系统第二道防线-稳控联切和第三道防线-频率电压 紧急控制。工业企业电力系统与电网联网运行的稳定控制策 略工业企业电力系统孤网运行的稳定控制策略。大型工业企业的电力调度系统工业企业电力系统的视窗和眼睛工业企业生产调度管理系统和能源管控系统的电 力子系统。工业企业电力调度的高级应用功能

10、：负荷预测、 AGC、AVC、状态估计、在线静态安全分析、在 线短路计算、调度员潮流、故障信息管理。大型工业企业负荷监测与管控通过高采样率、大容量存储的同步监测仪 和监测系统对工业企业重要负荷、冲击负 荷进行同步监测。设置负荷管控系统实现对大型工业企业的 负荷管控，实现“错峰”运行和“削峰填谷”。电力电子技术在大型工业企业的应用MW级混合储能系统的应用，提高大型工 业企业电力系统可靠性。低压变频器抗晃电产品及双电源快速切换 装置保障工业企业敏感负荷。SVG应用于大型工业企业电力系统，提高 系统电压稳定，改善电能质量。计划管理质量管理实绩管理调度管理能效分析设备管理成本管理监察管理工艺监视生产报

11、警历史趋势安全报警视频集成远程控制故障报警实时报表基础能源管理系统过程集中监控与调度SCADA实时数据库基础能源管理系统数据库现场数据采集系统与ERP、MES等第三方接口SCADA软件基础能源管理系统软件能源产生、输配、 储运、消耗与二 次回收利用的实 时在线监控管网 建模能源动态平衡与优化调度系统产耗 预测优化 调度其它 用户 需求大型工业企业的能效 管理汇报提纲大型工业企业电力系统的特点大型工业企业的坚强供电与能效管理应用案例大型工业企业的坚强供电与能效管理实施流程调研调研 现有电网结构、电现有电网结构、电 源和运行方式。源和运行方式。 电网发展规划电网发展规划 主要设备（发电机、主要设备

12、（发电机、 线路、变压器）电线路、变压器）电 气参数气参数 当前实时发电和负当前实时发电和负 荷数据读取荷数据读取 冲击负荷数据监视冲击负荷数据监视 现有保护配置和定现有保护配置和定 值值分析分析 企业电力系统建模企业电力系统建模 离线潮流和短路电离线潮流和短路电 流计算流计算 静态安全分析静态安全分析 暂态稳定计算暂态稳定计算 系统运行方式校核系统运行方式校核 继电保护配置和定继电保护配置和定 值审阅值审阅 负荷特性分析负荷特性分析对策对策 企业电力系统运行企业电力系统运行 方式报告方式报告 企业电力系统静态企业电力系统静态 暂态稳定分析报告暂态稳定分析报告 及稳控策略及稳控策略 继电保护配

13、置和定继电保护配置和定 值校验报告值校验报告 冲击负荷管控策略冲击负荷管控策略实施实施 企业电力调度系统及高企业电力调度系统及高 级应用。级应用。 企业稳定控制系统企业稳定控制系统 冲击负荷管控系统冲击负荷管控系统 继电保护配置和定值整继电保护配置和定值整 改。改。 SVGSVG等补偿设备应用。等补偿设备应用。 电网运行管控与应急处电网运行管控与应急处 置置预案预案 重大电力事故技术分析重大电力事故技术分析 黑启动和系统恢复技术黑启动和系统恢复技术 方案方案某钢铁公司电力某钢铁公司电力系统系统网络图网络图（装设发电机前）某钢铁公司负荷和自发电情况（装设发电机前）全公司主变共20台（不含发电）总

14、装容量126.8万 kVA，有功平均负荷60万kW,最大负荷80万kW。全年网购电量在27.8亿，平均每天网购762万kWh； 总用电在57.6亿，平均每天用电量1578万kWh；自 供电（高炉煤气、TRT、余热）率51.7%左右。某钢铁公司电网系统图（装设发电机后）基于电力系统分析软件 PSASP建立了日照钢铁供电 系统模型（1）接入2台300MW发电机 组（2）考虑现有的8台煤气发 电机组、余热余能发电机组（3）非冲击性负荷706MW（4）考虑现有的8台煤气发 电机组、余热余能发电机组某钢铁公司电力系统仿真计算某钢铁公司电调系统实时画面某钢铁公司PMU及稳控子站现场PMU记录的记录的5 5台台精炼炉的冲击负荷有功曲线SVG应用案例应用案例精炼炉无功补偿兼谐波治理客户名称：某钢铁公司 安装地点：系统电压：10kV 补偿容量：-12Mvar+12Mvar 拓扑结构：高压H桥链式结构 功率因数：0.95，且不过补偿 响应时间：5ms 冷却方式：强迫风冷 补偿效果：满足无功功率动态 调节、电压波动和闪变抑制、 功率因数改善要求。谢谢谢谢各位领导和专家！各位领导和专家！