考慮過程控制的鋼鐵工業負荷用能行為分析與功率特性建模

涂夏哲, 徐 箭, 廖思陽, 劉冠中, 馮 登, 張亞偉

(1. 武漢大學電氣工程學院, 湖北省武漢市 430072; 2. 武漢都市環保工程技術股份有限公司, 湖北省武漢市 430071)

0 引言

鋼鐵工業負荷具有強烈的波動性,在數秒鐘內功率可波動上百兆瓦,對電網影響十分嚴重,是電網頻率的“污染源”之一。對于鋼鐵工業負荷功率波動特性的研究,通常集中在負荷建模和預測兩方面。傳統的研究內容多采用靜態負荷[1-6]來模擬鋼鐵工業負荷模型,或利用序列處理方法[7-11]來預測鋼鐵企業未來某一時刻的負荷功率。而隨著微網、孤網等小型電網系統的出現,鋼鐵工業負荷短時間內的功率波動將對這類小系統的穩定產生顯著影響。上述兩類研究的目的和時間尺度已不足以滿足含鋼鐵工業負荷的小系統穩定性研究需求。因此,亟須對鋼鐵工業負荷短時間內功率波動特性進行精細化建模,為含鋼鐵工業的小系統研究及仿真提供理論支撐。

目前,在傳統的含鋼鐵工業負荷電力系統仿真研究中,為模擬鋼鐵工業的負荷波動,常常采用將現場實測數據(如相量測量單元(PMU)數據)相疊加導入軟件平臺的方法[6]進行仿真研究,但這種方法所需數據較大,無法高效地運用到仿真軟件中,并且受限于PMU的記錄周期,很難及時獲取到鋼鐵工業負荷波動的極端工況。文獻[12]將某鋼鐵企業的歷史數據導入BPA軟件建立負荷模型,這種方法精度高,但由于缺少對生產工藝的了解,只能進行有限類的仿真。……