公司獨(dú)立電網(wǎng)簡介4.12

公司獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行電力專業(yè)工作匯報生產(chǎn)部2013年4月8日300MW燃煤機(jī)組投運(yùn)后，公司電網(wǎng)將實(shí)行獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行模式，與外部電網(wǎng)無電氣連接，公司電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)發(fā)、供、用動態(tài)平衡。

電網(wǎng)現(xiàn)狀介紹面臨的問題近期工作匯報提綱1#變電站2#變電站煤氣發(fā)電開關(guān)站4#變電站3#變電站火力發(fā)電開關(guān)站1580熱軋簡易站龍王河北變電站（在建）燒結(jié)簡易站熱軋I線熱軋Ⅱ線新源Ⅰ線新源Ⅱ線新源Ⅲ線新源Ⅳ線電廠Ⅰ線電廠Ⅱ線電廠Ⅲ線電廠Ⅳ線水渣線水泥線制氧Ⅰ線制氧Ⅱ線1#、4#站聯(lián)絡(luò)線（日鋼Ⅱ線）（日鋼Ⅰ線）（日鋼Ⅲ線）（日鋼Ⅳ線）液空6萬制氧站（在建）棒材簡易站（在建）水泥水渣熔分爐獨(dú)立電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)圖獨(dú)立電網(wǎng)接線圖各站接帶負(fù)荷及沖擊負(fù)荷一、1#站負(fù)荷情況1、3臺50MVA主變均運(yùn)行，總裝容150MVA，平均負(fù)荷9.5萬kW左右。2、主要接帶負(fù)荷：一煉鋼、

1#—2#高爐、液空制

氧、盈德2萬制氧、一期燒結(jié)3、生產(chǎn)沖擊負(fù)荷：一煉鋼精煉爐，單臺沖擊負(fù)荷1.15萬kW左右，若3臺同時起弧，沖擊負(fù)荷可達(dá)3.5萬kW左右。1#站1小時負(fù)荷錄波曲線（2臺精煉爐）各站接帶負(fù)荷及沖擊負(fù)荷二、2#站負(fù)荷情況1、2臺50MVA+2臺90MVA主變，總裝280MVA，其中2#主變（50MVA）備用，平均負(fù)荷17萬kW左右。2、主要接帶負(fù)荷：一煉鐵（#3、#4、#5、#6高爐）、二煉鐵、4#—7#燒結(jié)、球團(tuán)、機(jī)械料場、煤氣發(fā)電廠啟動電源、水鋼渣生產(chǎn)線。3、沖擊負(fù)荷：正常生產(chǎn)無沖擊負(fù)荷，啟動沖擊主要集中在煉鐵、燒結(jié)、水鋼渣的大型電機(jī)。

2#站1小時負(fù)荷錄波曲線2#站1小時負(fù)荷錄波曲線三、3#站負(fù)荷情況1、4臺90MVA主變均運(yùn)行，總裝容473MVA，平均用電負(fù)荷20萬kW左右。2、主要接帶負(fù)荷：二煉鋼（轉(zhuǎn)爐、連鑄）、軋鋼（型鋼、棒材、1-4#高線、盤螺、1580帶鋼、2150帶鋼）、污水處理廠。3、沖擊負(fù)荷：

最大沖擊負(fù)荷18萬kW左右，一般情況下在12-16萬之間。主要沖擊負(fù)荷來自二煉鋼精煉爐、1580及2150帶鋼。各站接帶負(fù)荷及沖擊負(fù)荷3#站1小時負(fù)荷錄波曲線（幅值最大）3#站1小時負(fù)荷錄波曲線（幅值最大）1580帶鋼沖擊負(fù)荷分析瞬時最大負(fù)荷：95MW生產(chǎn)平均負(fù)荷：40MW左右最大沖擊幅度：65.391MW沖擊時間：65.61秒負(fù)荷周期：122秒左右。沖擊幅值、沖擊幅度、沖擊時間和周期與軋制規(guī)格、板坯規(guī)格等因素有關(guān)。1580帶鋼沖擊負(fù)荷分析3#站1小時負(fù)荷錄波曲線（幅值最大）1580帶鋼1小時負(fù)荷錄波曲線（幅值最大）瞬時最大負(fù)荷：126MW左右生產(chǎn)平均負(fù)荷：50MW左右最大沖擊幅度：100.216MW（從11.566MW到111.782MW），沖擊時間：87.7秒沖擊幅值、沖擊幅度、沖擊時間和周期與軋制規(guī)格、板坯規(guī)格等因素有關(guān)。2150帶鋼沖擊負(fù)荷分析2150帶鋼1小時負(fù)荷錄波曲線精煉爐沖擊負(fù)荷分析單臺LF爐瞬時負(fù)荷最大值：23.166MW（從零沖擊到最大值用時24秒。3臺同時生產(chǎn)最大負(fù)荷在：54~57.5MW之間；4臺同時生產(chǎn)最大負(fù)荷在：62~73.5MW之間；5臺同時生產(chǎn)最大負(fù)荷在82~90MW之間。單臺精煉爐冶煉過程中瞬間（200mS）沖擊幅度最大可達(dá)2.3萬左右精煉爐1小時沖擊負(fù)荷曲線（5臺）5臺合成曲線四、4#站負(fù)荷情況1、4臺63MVA主變，總裝容252MVA，其中1#主變（63MVA）備用，平均負(fù)荷13-14萬kW左右。2、主要接帶負(fù)荷：8#—11#燒結(jié)、盈德4萬制氧、6萬制氧、一煉鐵#15、#16高爐、二煉鋼RH爐、水泥、固廢。3、沖擊負(fù)荷：正常生產(chǎn)無沖擊負(fù)荷，啟動沖擊主要集中在煉鐵、燒結(jié)、制氧、水泥的大型電機(jī)。

各站接帶負(fù)荷及沖擊負(fù)荷4#站1小時沖擊負(fù)荷曲線五、燒結(jié)站負(fù)荷情況1、1臺31.5MVA主變，平均負(fù)荷2.5-3萬kW左右。2、主要接帶負(fù)荷：12、13#燒結(jié)3、沖擊負(fù)荷：正常生產(chǎn)無沖擊負(fù)荷。六、公司總負(fù)荷情況1、公司年平均負(fù)荷在63萬kW左右，年最大負(fù)荷74萬kW左右（不包括在建的制氧、棒材、龍王河北變電站負(fù)荷），沖擊負(fù)荷主要集中在3#變電站2、公司電網(wǎng)沖擊負(fù)荷主要集中在3#站，沖擊負(fù)荷曲線負(fù)荷3#站負(fù)荷曲線趨勢。各站接帶負(fù)荷及沖擊負(fù)荷各站負(fù)荷對比曲線（1小時）公司總負(fù)荷1小時錄波曲線電網(wǎng)現(xiàn)狀及電力靜態(tài)平衡公司發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘繛?181MW，其中：燃煤機(jī)組裝機(jī)容量：2*300MW=600MW（在建）；煤氣機(jī)組裝機(jī)容量：8*50MW=400MW；TRT機(jī)組裝機(jī)容量：6*4.5MW+4*6MW+6*7.5MW=96MW；余熱機(jī)組裝機(jī)容量：180余熱+360余熱+轉(zhuǎn)爐余熱+固廢30MW+25MW+2*15MW=85MW電網(wǎng)現(xiàn)狀及電力靜態(tài)平衡公司110kV變電總?cè)萘繛?268MVA：110kV總負(fù)荷（不含10kV余熱、TRT發(fā)電）平均640MW，最大負(fù)荷740MW；網(wǎng)購負(fù)荷平均約為230-340MW，最大負(fù)荷440MW。。電網(wǎng)現(xiàn)狀及電力靜態(tài)平衡獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行后燃煤機(jī)組發(fā)電出力將取代當(dāng)前網(wǎng)購負(fù)荷，考慮到9.28后投產(chǎn)項目鐵合金、6萬制氧、棒材線等，網(wǎng)購負(fù)荷將會增加約90MW，最大負(fù)荷將達(dá)到530MW，每臺機(jī)組上網(wǎng)負(fù)荷約在265MW左右，考慮每臺機(jī)組預(yù)留一點(diǎn)（10%）備用容量，發(fā)電能力與負(fù)荷需求勉強(qiáng)平衡，不能滿足N-1安全冗余。電網(wǎng)現(xiàn)狀及電力靜態(tài)平衡鑒于此，生產(chǎn)組織要注意電力平衡和煤氣平衡，后續(xù)規(guī)劃產(chǎn)能項目要考慮配套提高發(fā)電能力突出問題公司電力沖擊負(fù)荷幅值約200MW，主力發(fā)電機(jī)組調(diào)節(jié)能力不能滿足電能質(zhì)量要求，獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行缺乏成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。突出表現(xiàn)在獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行后的電網(wǎng)頻率控制方面，經(jīng)過仿真模擬，無論正常還是事故異常狀態(tài)下，頻率指標(biāo)均偏差較大，遠(yuǎn)離正常指標(biāo)。

由于沖擊負(fù)荷占總負(fù)荷約30%，沖擊速率及沖擊幅度很大，為保證公司電網(wǎng)和主力發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行，保持（維持）系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定，保障公司生產(chǎn)生活用電需求，必須采取必要的技術(shù)措施。

公司獨(dú)立電網(wǎng)穩(wěn)定控制措施主要有：電力調(diào)控系統(tǒng)、沖擊負(fù)荷平衡系統(tǒng)、沖擊負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)、事故及異常狀態(tài)下穩(wěn)定控制系統(tǒng)、電壓穩(wěn)定SVG系統(tǒng)、接地選線及消諧系統(tǒng)及各分廠黑啟動措施等。獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定管控措施采取的措施針對獨(dú)立電網(wǎng)管控工作面臨的問題，我們以保發(fā)電、保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保生產(chǎn)組織順行有序?yàn)樵瓌t，從正常和異常兩種狀態(tài)的穩(wěn)定控制分析結(jié)果為著力點(diǎn)，計劃對電網(wǎng)管理控制方式進(jìn)行改革。時間節(jié)點(diǎn)均按照配合大發(fā)電機(jī)組投產(chǎn)時間確定。采取的措施配套建設(shè)電力調(diào)控系統(tǒng)和沖擊負(fù)荷自動平衡系統(tǒng)保障正常狀態(tài)下的電網(wǎng)安全穩(wěn)定和生產(chǎn)順行；配套建設(shè)電力事故穩(wěn)控系統(tǒng)保障在暫態(tài)故障下電網(wǎng)影響盡量縮小，盡快恢復(fù)穩(wěn)定；配套建設(shè)沖擊負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)作為沖擊負(fù)荷自動平衡系統(tǒng)的后備保護(hù)，在其故障時對沖擊負(fù)荷進(jìn)行調(diào)控；配套建設(shè)廣域測量系統(tǒng)（PMU），為系統(tǒng)分析提供準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)支持；配套建設(shè)智能接地選線系統(tǒng)和實(shí)現(xiàn)事故預(yù)案聯(lián)動，輔助決策

；配套建設(shè)3#站靜止無功動態(tài)補(bǔ)償系統(tǒng)（SVG），提高母線電壓合格率，減少對系統(tǒng)的影響。電網(wǎng)管控技術(shù)電力調(diào)控系統(tǒng)作為日照鋼鐵能源管控系統(tǒng)的一個重要組成部分，通過與動力調(diào)度系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等的無縫結(jié)合，達(dá)到系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享、交叉應(yīng)用，互相支持，主要站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)五遙等功能。該調(diào)度平臺接入了電力事故穩(wěn)控系統(tǒng)、沖擊負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)、廣域測量系統(tǒng)、智能接地選線系統(tǒng)等，并通過調(diào)度AGC、AVC系統(tǒng)對電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)施動態(tài)控制，系統(tǒng)還具有負(fù)荷預(yù)測、狀態(tài)估計、拓?fù)浞治龅雀呒墤?yīng)用模塊，該系統(tǒng)參照省調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，大大提高了電網(wǎng)調(diào)控的裝備水平和自動化水平電力調(diào)控系統(tǒng)（一）電力調(diào)控系統(tǒng)通過電力調(diào)控系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)視、動態(tài)調(diào)整、自動控制、優(yōu)化調(diào)度和綜合管理，做到科學(xué)決策，正確指揮，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)型到分析型調(diào)度職能的轉(zhuǎn)變，為克服電力約束對生產(chǎn)組織的不利影響，保障公司生產(chǎn)組織穩(wěn)定順行奠定基礎(chǔ)。電力調(diào)控系統(tǒng)（二）由于公司電網(wǎng)的沖擊負(fù)荷在20萬kW，兩臺30萬kW機(jī)組投入運(yùn)行以后，為維持公司獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，根據(jù)仿真計算結(jié)果分析，電網(wǎng)有12-13萬kW沖擊負(fù)荷不能平衡。目前分析了多種辦法，如儲能電池、超級電容等，均不滿足公司沖擊負(fù)荷調(diào)節(jié)需求。在沒有更好地解決辦法的情況下，擬建設(shè)電力沖擊負(fù)荷自動平衡系統(tǒng)（簡稱：ABL），該系統(tǒng)利用先進(jìn)的電力電子控制技術(shù)，快速動態(tài)（滯后五十分之一秒）跟蹤沖擊負(fù)荷變化，控制電熱鍋爐使用功率、鏡像平衡電網(wǎng)沖擊負(fù)荷，維持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。

沖擊負(fù)荷自動平衡系統(tǒng)該系統(tǒng)的建設(shè)目的是使公司沖擊負(fù)荷可控、受控，通過系統(tǒng)優(yōu)化控制，消減沖擊負(fù)荷的幅值，減少對系統(tǒng)頻率控制的不利影響。該系統(tǒng)的調(diào)控將會影響正常的生產(chǎn)組織，主要作為沖擊負(fù)荷自動平衡系統(tǒng)的后備保護(hù)，在正常運(yùn)行時并不實(shí)施調(diào)節(jié)。沖擊負(fù)荷調(diào)控系統(tǒng)事故及異常狀態(tài)下穩(wěn)定控制系統(tǒng)

通過電力調(diào)控系統(tǒng)、沖擊負(fù)荷自動平衡系統(tǒng)駕馭電網(wǎng)正常運(yùn)行，但如何應(yīng)對主力機(jī)組以及大容量負(fù)荷跳閘，縮短電網(wǎng)的暫態(tài)過程，努力避免發(fā)生連鎖故障和電網(wǎng)故障導(dǎo)致機(jī)組全停，是獨(dú)立電網(wǎng)能否成功的另一條重要支撐條件。

為了解決主力機(jī)組和大負(fù)荷跳閘引起的穩(wěn)定問題，需要建設(shè)一套穩(wěn)定控制系統(tǒng)，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)第二道防線-穩(wěn)控聯(lián)切和第三道防線-頻率電壓緊急控制。該系統(tǒng)針對電網(wǎng)損失負(fù)荷或發(fā)電出力，造成發(fā)供電不平衡、穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞的各類事故，部署了傳統(tǒng)意義上電網(wǎng)的第二道防線-穩(wěn)控聯(lián)切和第三道防線-頻率電壓緊急控制，執(zhí)行預(yù)置的切機(jī)、切負(fù)荷策略，實(shí)現(xiàn)縮小事故影響范圍和縮短異常運(yùn)行時間保電網(wǎng)穩(wěn)定的目的。智能接地選線系統(tǒng)該系統(tǒng)主要是完善、改造當(dāng)前分廠高配室的接地選線系統(tǒng)，借助電力調(diào)度平臺，在10kV/35kV側(cè)發(fā)生接地故障，變電站和分廠高配室的多處小電流接地裝置均發(fā)出告警，不能及時準(zhǔn)確判斷出故障地點(diǎn)時，該系統(tǒng)提供單相接地拉路輔助決策功能，可以根據(jù)接地選線裝置提供的信息，智能判斷出故障元件，并能根據(jù)損失負(fù)荷最小、保障重要負(fù)荷等原則，給出拉路順序建議。同時，能與遙控關(guān)聯(lián)進(jìn)行拉路操作，監(jiān)視操作后電壓情況，判斷單相接地是否消除，從而分析判定單相接地的線路。動態(tài)無功補(bǔ)償SVG系統(tǒng)該系統(tǒng)主要為改善3#變電站在沖擊負(fù)荷無功變化影響下的電能質(zhì)量，提高電壓合格率，減少對系統(tǒng)無功電壓的影響。系統(tǒng)以3#站10kV、35kV側(cè)母線無功功率、母線電壓作為控制目標(biāo)，動態(tài)（不大于5ms）跟蹤母線電能質(zhì)量變化，并根據(jù)變化情況動態(tài)調(diào)節(jié)無功輸出，實(shí)現(xiàn)任意負(fù)荷特性下的高功率因數(shù)運(yùn)行。廣域測量系統(tǒng)（PMU）該系統(tǒng)主要接