大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)潮流智能控制建設分析

張欣 張鵬杰

摘要：受全球經(jīng)濟形勢影響，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)成本持續(xù)攀高，電費支出占工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)成本比例很大，降低電費成為了企業(yè)實施降本增效的重要手段。當前很多大中型工業(yè)企業(yè)都建有各類剩余能源自備電廠，且自發(fā)電率已經(jīng)很高，但大多數(shù)工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)仍維持調(diào)度員人工控制的傳統(tǒng)方式，控制手段單一且無法處理突發(fā)狀況，導致自發(fā)電能力得不到充分利用，造成能源的浪費。電網(wǎng)潮流智能控制以企業(yè)電網(wǎng)關口潮流控制為核心，以最大限度利用企業(yè)自發(fā)電能力，提高能源利用效率、降低碳排放為目標，將是我國工業(yè)企業(yè)未來電網(wǎng)發(fā)展的重要方向，通過工業(yè)企業(yè)用電供給側(cè)的改革減小對國家電網(wǎng)的沖擊和能源需求。本文將圍繞大型工業(yè)企業(yè)構(gòu)建電網(wǎng)潮流智能控制為研究方向，討論具體可采取的策略，希望能夠為業(yè)界人士帶來一些有價值的經(jīng)驗參考。

關鍵詞：大型;工業(yè)企業(yè);電網(wǎng)智能控制;建設分析

大型工業(yè)企業(yè)屬于能量密集型企業(yè)，企業(yè)中的電網(wǎng)系統(tǒng)對企業(yè)發(fā)展有著至關重要的作用，其運行狀況將直接關系到工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益。提高工業(yè)企業(yè)供電電網(wǎng)供電的可靠性，改善電能質(zhì)量，實現(xiàn)低碳目標是電網(wǎng)實現(xiàn)智能化運行的主要目標，而我國經(jīng)濟建設所獲得的成就以及信息技術(shù)的快速發(fā)展，將為目前大型工業(yè)企業(yè)進行智能電網(wǎng)建設帶來前所未有的發(fā)展機遇。

一、大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)特點分析

1、大型工業(yè)企業(yè)耗電量巨大

大型工業(yè)企業(yè)作為第一生產(chǎn)力，用電量非常巨大，電網(wǎng)能源消耗占比一般情況下會在所屬地市內(nèi)處于領先地位。以上海寶鋼為例，2016年其用電量占全社會用電量的1/10，穩(wěn)居其他類型企業(yè)之前[1]。

2、大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)能量密度高。

隨著生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，我國許多大型工業(yè)企業(yè)逐漸實現(xiàn)了機械化、智能化、無人化的生產(chǎn)能力，進而導致電網(wǎng)覆蓋地域被大范圍的縮小，但是卻導致了電網(wǎng)能量密度增加。由于能量密度高，就會導致各電器設備內(nèi)負載電器的聯(lián)系十分密切，一旦出現(xiàn)電壓閃變等問題，就會帶來嚴重的電能質(zhì)量安全隱患，會在整個工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)中快速傳遞，導致整條生產(chǎn)線甚至是整個企業(yè)生產(chǎn)安全面臨危險[2]。

3、大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)源網(wǎng)荷沒有友好互動和協(xié)調(diào)運行。

目前工業(yè)企業(yè)信息化建設取得了長足的進步，但是由于企業(yè)在信息化過程中缺乏一個整體的規(guī)劃，企業(yè)電網(wǎng)中電源、電網(wǎng)、自發(fā)電機組和用電負荷之間沒有友好互動和協(xié)調(diào)運行，導致企業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了大量的“信息孤島”，數(shù)據(jù)難以貫通共享，造成各系統(tǒng)數(shù)據(jù)重復采集，不能有效地共享信息，更不能實現(xiàn)業(yè)務流程的自動化和互動化，導致工業(yè)電網(wǎng)智能化運維水平不高，電網(wǎng)運行控制自動化程度低下，企業(yè)電網(wǎng)信息化集成性不足

二、大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)潮流智能控制系統(tǒng)架構(gòu)策略分析。

1、架構(gòu)智能決策層

通過建設智能決策層對大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)潮流智能控制進行綜合性信息分析處理，以宏觀的角度對電網(wǎng)中電源、負荷運行方式與自備電廠控制策略進行調(diào)整與管理，相當于整個電網(wǎng)系統(tǒng)中的“司令部”。具體而言，可以包括兩個系統(tǒng)平臺，分別是能量管理平臺和決策支持平臺。能量管理平臺需要建立起能量跟蹤機制，確保全廠負荷和自備電廠的功率能夠得到及時的反饋;決策支持平臺主要是針對大型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程進行觀測，具備功能層次和單元性功能，需要實現(xiàn)能量流、信息流等多個數(shù)據(jù)之間的交流融合，以此來更好的完成多目標決策，制定建立起系統(tǒng)集成方案，并對該集成方案進行優(yōu)化調(diào)整[3]。

2、架構(gòu)運行管理層

該部分功能主要是對大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)督控制，能夠通過大數(shù)據(jù)的挖掘和分析，完成系統(tǒng)指令的上傳下達。具體而言，包括兩個系統(tǒng)平臺分別是運行監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。運行監(jiān)控系統(tǒng)需要對大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的運行狀態(tài)進行及時的監(jiān)控，系統(tǒng)收到控制指令后，根據(jù)電網(wǎng)各個設備的運行狀態(tài)，將會完成故障分析、負荷管理、功能重構(gòu)、質(zhì)量控制等控制功能;數(shù)據(jù)處理平臺是通過對大型工業(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)所生成的海量數(shù)據(jù)進行分析，完成對重要數(shù)據(jù)信息的篩選，挖掘出數(shù)據(jù)中所體現(xiàn)出的電網(wǎng)運行情況，并將這些重要的數(shù)據(jù)信息上傳給系統(tǒng)中的決策層，幫助決策層制定出最佳的決策方案[4]。

3、架構(gòu)通信網(wǎng)絡層

通信網(wǎng)絡層的功能主要完成的是大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)中的信息收集工作，通過收集數(shù)據(jù)信息，完成信息的共享存儲，類似于電網(wǎng)系統(tǒng)中的互聯(lián)網(wǎng)絡系統(tǒng)，具體而言，包括智能通信系統(tǒng)和智能量測系統(tǒng)。智能通信系統(tǒng)需要運用通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、光纖技術(shù)、監(jiān)測技術(shù)等多種先進科學技術(shù)，建立起高智能的通信網(wǎng)絡，幫助大型工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)信息傳遞與共享，更能夠?qū)Ａ康男畔⑦M行儲存與備份;智能量測系統(tǒng)類似于智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感器，通過配置來完成分布式傳感器網(wǎng)絡的構(gòu)建功能，可以實現(xiàn)即便在惡劣環(huán)境下也能夠?qū)Υ笮凸I(yè)企業(yè)智能電網(wǎng)的運行數(shù)據(jù)進行實時的采集[5]。

4、構(gòu)建基礎設備層

該項功能主要是針對大型工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)系統(tǒng)中各類控制命令的上傳下達，是真正完成生產(chǎn)的一線領域，具體包括分布式控制系統(tǒng)和負荷管理系統(tǒng)。分布式控制系統(tǒng)是根據(jù)企業(yè)內(nèi)不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對運行進行控制或者是對能量進行調(diào)節(jié)，在運行的過程中，分布式控制系統(tǒng)需要加強與上一階段系統(tǒng)的通信聯(lián)系，這樣才能夠保證所獲得的信息可以實時的反饋給上一階段系統(tǒng)，同時也能夠及時接收上一階段系統(tǒng)所下發(fā)的控制指令，各個分布式系統(tǒng)之間的功能需要保持匹配，通過相互支持、相互支撐，才能夠保障整個系統(tǒng)的功能完整性;負荷管理系統(tǒng)主要是應用在幫助大型工業(yè)企業(yè)應對沖擊性或者是間歇性的負荷，大型工業(yè)企業(yè)所依賴的電力系統(tǒng)一般都需要具備側(cè)響應技術(shù)，所以需要利用負荷管理系統(tǒng)采取負荷轉(zhuǎn)移、負荷中斷等手段對整個生產(chǎn)過程進行及時的調(diào)整與優(yōu)化，以此來保障大型工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)安全穩(wěn)定的生產(chǎn)。

結(jié)束語：目前我國已經(jīng)更進一步的提高了對于工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的重視，大型工業(yè)企業(yè)的安全穩(wěn)定將直接關系到我國的國民經(jīng)濟發(fā)展，而能源的綜合高效利用則會對我國的生態(tài)文明建設有著至關重要的作用。所以結(jié)合諸多方面的影響與訴求，我們必須堅持綠色低碳轉(zhuǎn)型的原則，對高能耗企業(yè)進行優(yōu)化轉(zhuǎn)型，全面構(gòu)建起智能電網(wǎng)，幫助我國大型工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量生產(chǎn)。

參考文獻

[1] 常金龍. 電力工程技術(shù)應用于智能電網(wǎng)建設中的分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)， 2019（22）：165-165.

[2] 趙慧. 智能電網(wǎng)建設中電力工程技術(shù)的應用分析[J]. 百科論壇電子雜志， 2019， 000（013）：316-317.

[3] 劉垚. 智能電網(wǎng)建設中云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的運用分析[J]. 百科論壇電子雜志， 2020， 000（004）：729.

[4] 馬景行. 智能電網(wǎng)建設中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用分析[J]. 科技資訊， 2019， v.17;No.556（19）：29-30.

[5] 孫飛. 智能電網(wǎng)建設中電力工程技術(shù)分析[J]. 決策探索（中）， 2020， No.669（11）：70-71.