鋼鐵工業(yè)是能源資源消耗密集型產(chǎn)業(yè)，也是典型高碳排放行業(yè)，面臨著(zhù)巨大的節能降碳壓力。在雙碳背景下，多地限電控排，需要電網(wǎng)智能化技術(shù)來(lái)幫助高耗能企業(yè)實(shí)現用電決策上的靈活調整，以順應新時(shí)代下電網(wǎng)智能化發(fā)展的新趨勢，促進(jìn)電網(wǎng)建設健康穩定發(fā)展。
中冶京誠旗下北京京誠瑞達電氣工程技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的電網(wǎng)智能管控平臺已在豐南鋼鐵、石橫特鋼、臨沂鋼鐵等多個(gè)項目中得到成功推廣和應用，為千萬(wàn)噸級鋼鐵企業(yè)每年節約費用約3億元，減少CO?排放約0.033噸/噸鋼，減少企業(yè)電網(wǎng)運維人員90%，經(jīng)濟和社會(huì )效益顯著(zhù)，對進(jìn)一步提升鋼鐵行業(yè)節能減排水平意義重大，助力冶金行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一、鋼鐵企業(yè)電網(wǎng)存在的痛點(diǎn)及解決之道
針對鋼鐵企業(yè)電網(wǎng)的特點(diǎn)，首先分析理想企業(yè)電網(wǎng)的特征，就是要達到安全可靠、節能低碳、智能高效的目標。但是目前鋼鐵企業(yè)電網(wǎng)卻普遍存在著(zhù)諸多痛點(diǎn)，最關(guān)鍵的一點(diǎn)便是電網(wǎng)安全，企業(yè)常常會(huì )面臨以下情況：系統短路電流增加，易導致斷路器爆炸或著(zhù)火；繼電保護定值不匹配，易引起保護誤動(dòng)、拒動(dòng)、越級跳閘或不必要的停電；電纜著(zhù)火事故，造成大面積、長(cháng)時(shí)間停產(chǎn)損失；電能質(zhì)量污染，加速電氣設備老化，面臨上級供電公司的罰款；電網(wǎng)故障找不到故障源頭?？梢?jiàn)，電網(wǎng)安全是企業(yè)生產(chǎn)工作的重中之重。
第二個(gè)痛點(diǎn)則是電費支出較高。究其原因主要有以下幾方面：自發(fā)電量倒送電網(wǎng)，無(wú)法給企業(yè)帶來(lái)效益；雖然有自備發(fā)電機組，仍然需要繳納較高的基本電費；雖然自發(fā)電機組較多，當外部電網(wǎng)停電時(shí)，仍然會(huì )全廠(chǎng)停電；電網(wǎng)運行大量依靠人工現場(chǎng)操作，對電網(wǎng)的突發(fā)事件響應不及時(shí)；目前國內能耗雙控、系統限電，大幅影響生產(chǎn)；另外，光伏等新能源就地消納率低，能源成本居高不下。因此降本增效是企業(yè)生產(chǎn)的當務(wù)之需。
中冶京誠通過(guò)對多家鋼廠(chǎng)進(jìn)行電網(wǎng)診斷分析，找出造成企業(yè)電網(wǎng)痛點(diǎn)的關(guān)鍵因素：電網(wǎng)一次架構的合理性是關(guān)乎企業(yè)電網(wǎng)安全及經(jīng)濟效益的基礎，電網(wǎng)智能化水平是助力企業(yè)電網(wǎng)安全及經(jīng)濟效益的關(guān)鍵。解決之道是針對企業(yè)電網(wǎng)的痛點(diǎn)，設計合理的電網(wǎng)一次架構，提高電網(wǎng)智能化水平，對源網(wǎng)荷儲進(jìn)行智能管控。
二、企業(yè)電網(wǎng)智能管控解決方案及產(chǎn)品功能
中冶京誠鋼鐵企業(yè)電網(wǎng)智能管控解決方案（CERIGRID）以電網(wǎng)智能管控平臺為核心，對企業(yè)電網(wǎng)的一次架構進(jìn)行靈活調整，對發(fā)用配電設備進(jìn)行智能管控，對電網(wǎng)潮流進(jìn)行精準控制，以減少對國家電網(wǎng)的沖擊，減少對國家電網(wǎng)的電力需求，減少輸電線(xiàn)路損耗，為企業(yè)降本增效。
電網(wǎng)智能管控平臺的主要技術(shù)指標：針對千萬(wàn)噸級鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，自發(fā)電量利用率提升比例7%；電力系統的自動(dòng)拓撲識別周期≤20ms；潮流控制系統整組動(dòng)作時(shí)間<70ms；全網(wǎng)事故跳閘原因分析時(shí)間<10s；每年節約3.3億度電。
電網(wǎng)智能管控平臺經(jīng)過(guò)多個(gè)工程項目的實(shí)施，技術(shù)功能得到逐步完善，實(shí)現了八大核心功能：
電網(wǎng)智能管控平臺主界面
1、電網(wǎng)運行安全化
對電網(wǎng)進(jìn)行各種運行方式仿真分析，校核調度計劃的安全性和合理性，對電氣設備進(jìn)行校驗，提前規避電網(wǎng)安全風(fēng)險。
2、潮流控制自動(dòng)化
對全廠(chǎng)的源網(wǎng)荷儲進(jìn)行協(xié)調控制，實(shí)現全電網(wǎng)潮流控制自動(dòng)化，事件發(fā)生5ms內啟動(dòng)，70ms內系統發(fā)出控制指令。有效防止鋼鐵企業(yè)自發(fā)電倒送電網(wǎng)，確保進(jìn)線(xiàn)潮流不越限，實(shí)現短時(shí)孤網(wǎng)功能，保證負荷穩定運行。
3、電網(wǎng)調度智能化
實(shí)現全廠(chǎng)站所的無(wú)人值守，大幅減少運行人員，提高調度人員運行水平，規范運行制度。
4、數據采集全景化
全方位采集電網(wǎng)數據，為電網(wǎng)智能管控平臺提供統一的基礎數據。
5、設備運維規范化
對全廠(chǎng)供配電設備運維進(jìn)行全面管理，優(yōu)化設備運行方式，挖掘設備潛力，降低設備故障率，提升供配電設備綜合效益，提高設備運維效率。
6、事故處理智慧化
全時(shí)全網(wǎng)毫秒級捕捉事故報警信息，便于全網(wǎng)故障的統計與分析，提高事故分析的準確性和快速性。
7、智能輔控可視化
實(shí)現各個(gè)區域變電所內圖像監控、火災報警、消防、智能照明、安全警衛、環(huán)境檢測等系統的智能聯(lián)動(dòng)控制。遠程視頻監視各變電站，實(shí)現智能安保管理。
8、有序用電高效化
通過(guò)對用電負荷的全面分析，實(shí)現對負荷的精準預測，調節沖擊負荷，為企業(yè)降低電費支出。
三、電網(wǎng)智能管控平臺應用效果
應用實(shí)踐表明，中冶京誠鋼鐵企業(yè)電網(wǎng)智能管控平臺（CERIGRID）適用于新建項目或改造項目的企業(yè)電網(wǎng)，對企業(yè)電網(wǎng)內220kV總降壓變電站、110kV區域變電站、煤氣發(fā)電站、LF精煉爐、及各生產(chǎn)區域35kV\10kV配電室等進(jìn)行綜合智能管控。該平臺使企業(yè)電網(wǎng)內電源、配網(wǎng)、發(fā)電機組、負荷、儲能等實(shí)現高效協(xié)調運行，避免能源浪費及人工緊急拉閘操作，最大限度利用自發(fā)電量，節省大量電度電費；自發(fā)電機組運行平穩，總降變壓器繳納基本電費的容量減少，節約大量基本電費；各變電站均實(shí)現無(wú)人值守，節省大量人工成本；當工廠(chǎng)面臨“雙控雙限”限電措施時(shí)，以進(jìn)線(xiàn)潮流為基準實(shí)現對用電負荷的精準控制，最大限度減少限電對企業(yè)生產(chǎn)的影響。
臨沂鋼鐵電網(wǎng)智能管控中心
該技術(shù)產(chǎn)品獲得中國五礦科技進(jìn)步獎一等獎，中國創(chuàng )新方法大賽全國總決賽一等獎，中國質(zhì)量協(xié)會(huì )質(zhì)量技術(shù)獎二等獎，中鋼協(xié)/中國金屬學(xué)會(huì )冶金科學(xué)技術(shù)獎二等獎，經(jīng)鑒定達到國際領(lǐng)先水平。
相較于國內外同類(lèi)型產(chǎn)品，該平臺全方位解決了鋼鐵廠(chǎng)內部電網(wǎng)建設、管理、運維中的各種問(wèn)題，使企業(yè)電網(wǎng)的運行控制方式及管理模式實(shí)現重大轉變，引領(lǐng)了企業(yè)電網(wǎng)信息化、數字化、智能化的發(fā)展方向，為實(shí)現“碳達峰、碳中和”目標賦能增效。
