[发明专利]钢铁企业电网协调控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于工业生产过程的控制领域，特别涉及一种钢铁企业电网协调控制方法及系统。

背景技术

随着电力体制改革的不断推进，以及智能电网背景下电力二次一体化、需求响应等相关研究的进展，在大型钢铁企业电网内实现电力系统实时优化与控制，提高区域电网的安全性和经济性显得越发重要。钢铁企业电力系统包括发电、输电、配电和用电4个环节，一定程度上构成了自成体系的微网。对于大电网来说，钢铁企业既是终端用户又是电源点，因此，在保证企业电网安全稳定运行的基础上，一方面应通过参与电力需求侧响应及负荷管理措施，节省用电成本，并在电力系统发挥重要作用，如平抑峰值负荷、参与动态电价形成机制等；另一方面应挖掘企业自身潜力，结合钢铁企业的生产特点和两部制电价的收费细则，以厂级控制方法分析企业电力系统中存在的控制问题，找出实现企业关口平衡控制、自动发电控制、自动电压控制、电力需量控制、用电负荷管理的协调控制方法，提高钢铁企业电网的优化调度和控制水平，提高企业的综合竞争力。

在钢铁企业电网中存在一些孤立的控制子系统，如电力需量控制、自动发电控制、自动电压控制和用电负荷管理。各控制子系统根据自己的控制目标对所辖区域的控制对象进行实时控制，在一定程度上提升了电网的实时控制水平。但是，目前在线有功功率控制是由AGC承担的，其目标是跟踪负荷变化，维持系统关口有功功率接近计划值，很少考虑其调整对系统电压稳定的影响；加之PDC和LMS要结合自身控制目标对负荷端的有功功率进行控制，因此AGC、AVC、PDC和LMS在控制中无论是在控制目标，还是受控对象都存在交互影响。在系统运行中，由于子系统之间缺乏联系和信息交互，并且控制目标不统一，往往会出现过度控制和反复调节的问题，降低了企业电网运行的经济型和安全性。因此，在钢铁企业电网的控制中，迫切需要对这些控制子系统进行整合，使其在实现各自基本功能的同时，兼顾系统全局的安全性和经济性，实现控制体系与调节措施间的协调。

本发明涉及的名词定义如下：

电力需量控制(PDC)：通过功率改变、功率延时、功率切除等手段减少企业峰值负荷，保证企业月最大需量在合同限值以内，降低企业用电成本。

自动发电控制(AGC)：在钢铁企业中AGC与电网的差别较大，由于企业用户都与电网公司的大电网相连，一般不需要考虑频率的问题，而联络线功率要考虑的就是与电网的边界，因此AGC要解决的最重要问题应该是关口平衡问题。

自动电压控制(AVC)：该系统是对所辖电网的变压器分接头和容抗器进行调节，保证区域电网的电压和功率因数在合理范围内。在钢铁企业的220kV变电站一般都配置了容抗器，但是却很少参与电压和无功调节，一个主要的原因就是缺乏一套适合钢铁企业的AVC系统。

用电负荷管理(LMS)：该系统是对电力负荷进行监控、管理的综合管理信息系统。在钢铁企业，电能使用贯穿在钢铁生产的整个过程，由于其具有用电量大、负荷波动大、负荷变化与生产状况直接相关等特点，可以通过负荷监测、负荷控制、用电分析、负荷预测等手段加强对企业内部各个车间的用电管理，提高企业的用电效率。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种钢铁企业电网协调控制方法及系统，其根据钢铁企业电网的实时控制需要，建立供电网络模型，并采用厂级控制方法对实时控制系统进行分析。在此基础上采用分层控制、逐级细化的思想对整个系统的进行重新设计，建立钢铁企业电网的综合优化协调控制系统，该系统由超前优化调度、协调优化控制和常规控制构成。在超前优化调度环节建立对未来电网的潮流变化趋势进行分析，在协调优化控制环节，通过改进超前自动发电控制和电力需量控制的控制策略，实现了钢铁企业电网系统经济性和安全性的综合优化协调控制。