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摘要：隨着信息化时代的到来，信息技术与智能化技术在各个领域中都得到广泛应用，在钢铁企业的电力供应中，利用智能化技术建立微网，对于钢铁生产中的电力微网智能故障问题进行诊断分析，应用电力系统的负荷预测软件对电网运行进行科学规划，并对当前电网中存在的问题进行智能化控制与解决，从而促进钢铁企业的电力供应安全，提高电能质量。
关键词：钢铁企业；电力微网；智能化技术；应用
通常大型钢铁企业的电网结构较为复杂，且操作频繁，冲击性负荷较多，在生产作业中容易出现多种电网故障问题，电网在日常运行中面临着较大的挑战。以往在电力系统中发现故障后反应速度较慢，而生产工艺系统与发电系统之间不能紧密配合，从而不能有效控制电网的运行参数，增加了钢铁企业的用电成本[1]。除此之外，在钢铁企业生产过程中，大型轧线和大型电弧炉等会产生高次谐波，对电网造成冲击，使电力系统设备频频出现故障问题。为保障电网运行的安全性、高效性，加强对电力系统的信息化管理和调度，降低企业的运行成本，减少电力系统工作人员劳动强度，促使电力专业相互融合等，在企业电网中充分利用智能化技术，实现对电网进行智能故障检测和对电力能源进行优化调度。
一.钢铁企业对于电力供应诉求分析
（一）对降低综合购电电价诉求
国家政策积极鼓励大用户直供电作为电力交易模式，也是对电力市场配置效率进行有效考虑的方案，主要是有发电企业与用电企业双方进行协商，基于自愿的基础上进行购电交易，电网企业根据相关规定向用电企业提供输电服务。对于钢铁企业来说，采用直供电的电力交易模式可以有效促进企业通过企电联营方式或是通过自建电厂的方式来体现出直供电优势，有助于提高电力企业效能[2]。在大用户直供电这种交易模式中，发电企业可以不用通过公用输电网来对用户实行直接供应，或是并网，但这两种模式的实现都需要由电网公司发挥其媒介作用，在各项电能剂量器具配备齐全的情况下，按照直供电价接入电网公司的电力计量装置，向发电企业对购电费进行结算，并向电网公司对输配电费和营业管理费进行结算。
（二）自发电脱硫电价补贴诉求
根据国家相关规定，燃煤发电机组应按照规定安装脱硫设施和除尘设施，并在现行电价基础上缴纳脱硫和除尘电价。在钢铁企业中部分技术是从电力行业转移的，如脱硫和高炉煤粉喷吹，由于发电量的剂量精准，电力行业的脱硫补贴是根据发电量的多少进行补贴，在钢铁企业中就应以脱硫量为基数，对脱硫量进行合理计算。但钢铁产品的计量不能得到详细的记录，在自发电脱硫补贴中和发电厂不能通过公用输电网来实现对用户进行直供，需由电网公司作为媒介实现两种基本模式[3]。为此，在已知钢铁企业的用电总量和外购电量的情况下，可以推断出钢铁企业的自发电量，即用企业的总用电量减去外购总电量，即可得出。
二.钢铁企业电力微网的智能化技术应用
（一）自备发电机组优化调度
当钢铁企业的自发电量不足的情况下，就需要从外部电网进行电能采购，而这时电价计费与峰平谷分时具有紧密的联系，当峰平谷的时段不同情况下电能采购价格差异较大，钢铁企业可以通过优化外购电峰谷平时间短与自备发电机组负荷，从而对外购电峰平谷比例进行调整，进而降低钢铁企业所需能源成本的大小，对企业用电成本的计算公式为钢铁企业的总用电成本等于外购电的成本加上自发电的成本。如自发电的有功电量增加时，外购的有功电量则会相应减少，在自发电的负荷大小满足自用情况下，企业自发电量则是充足的，此时需向外部电网送电[4]。如钢铁企业的各个生产线在生产过程中，用电是不规律的，根据用电系统曲线来看，呈快速非线性运动，当自发电量有功负荷在增加情况下，同时呈线性规律时，自发电量和上网电量都会呈非线性增长，由此发现，在自发电增加量提高的同时，外购量会逐步减小，而上网外送电量则会相应增加。
（二）故障智能诊断与安全分析
由于钢铁企业在日常生产中频频出现各种故障问题，如电网短路故障等。在电网短路时附近电网与短路点的电流会增加，而短路电流电流值会超过正常电网运行电流的，在选择电网设备时，应确保电网在发生短路故障时，可以承受短路电流。另外，在电网短路故障发生时还要考虑到保护装置设定保护定值的合理性，以及保护装置的动作是否正确。在电力微网系统中，短路电流的计算模型需要建立在电力系统的模型上，和钢铁企业的实际运行情况相同，可以在任意潮流下计算短路电流的大小，通过对各种故障条件下电力系统行为进行模拟，从而对任意运行方式下该系统短路电流进行计算，从而实现对短路电流计算的智能化[5]。
（三）电能质量的优化调控
在联立系统谐波治理和自动电压无功控制中均采用分区处理和分层控制的方式，由于钢铁企业用电网络的电压设计等级大小不同，常见的有220kv、110kv、35kv和10kv电压等级，而电压等级大小不同网络传输能力也有一定差异，根据不同的电压等级及负荷关系，可以将电力系统分为多个区域，以220kv变电站为核心，采用110kv电压对周边下级客户与负荷相连接，即110kv变电站，并将其作为一个子系统，构成辐射式电网分布结构，通过对各个子系统电能质量进行调整，从而实现对整个电网系统电能质量进行优化[6]。在110kv系统中需要对电力电缆充电功率的影响进行充分考虑，并通过发电机组对无功出力进行调整，从而使电网功率因数提高，降低线路的损害，从而使电压质量得到改善。
结语：
综上所述，根据钢铁企业的实际生产情况以及电力需求，通过模拟与理论开发出适应钢铁企业电网运行的智能化技术，充分满足大用户对于电力供应需求，并对各项资源配置进行优化调整，同时可以在同一时间下对事故故障进行分析，对电网运行情况进行监控，通过开关动作来对事故发生原因及过程进行分析，确保系统安全运行，保障钢铁企业用电、变电与发电安全与可靠性，改善钢铁企业的电能质量，提高电力系统整体运行水平。
参考文献：
[1]吴萍.主动配电网中微电网技术的应用分析[J].江苏理工学院学报，2018，24（02）：77-80.
[2]乔永忠，沈文静.基于布局和引证视角的微电网技术专利信息实证研究[J].情报杂志，2017，36（02）：83-90.
[3]鞠佳，肖莞.分布式发电和微电网技术 访中国电力科学研究院首席专家胡学浩先生[J].电气应用，2014，33（01）：4-9.
[4]曾鸣，詹晓辉，贾晓希，杨雍琦，李娜.智能微电网技术效益分析与评估模型及应用[J].水电能源科学，2013，31（05）：173-175.
[5]薛松，王致杰，曾鸣.分布式发电与微电网技术的节能减排效果评估模型[J].华东电力，2013，41（04）：694-698.
[6]杨柳，袁志，张晓冬，曹敦.微电网技术进展及其对实现智能电网的影响[J].山东电力高等专科学校学报，2011，14（03）：4-8.
关键词：钢铁企业；电力微网；智能化技术；应用
通常大型钢铁企业的电网结构较为复杂，且操作频繁，冲击性负荷较多，在生产作业中容易出现多种电网故障问题，电网在日常运行中面临着较大的挑战。以往在电力系统中发现故障后反应速度较慢，而生产工艺系统与发电系统之间不能紧密配合，从而不能有效控制电网的运行参数，增加了钢铁企业的用电成本[1]。除此之外，在钢铁企业生产过程中，大型轧线和大型电弧炉等会产生高次谐波，对电网造成冲击，使电力系统设备频频出现故障问题。为保障电网运行的安全性、高效性，加强对电力系统的信息化管理和调度，降低企业的运行成本，减少电力系统工作人员劳动强度，促使电力专业相互融合等，在企业电网中充分利用智能化技术，实现对电网进行智能故障检测和对电力能源进行优化调度。
一.钢铁企业对于电力供应诉求分析
（一）对降低综合购电电价诉求
国家政策积极鼓励大用户直供电作为电力交易模式，也是对电力市场配置效率进行有效考虑的方案，主要是有发电企业与用电企业双方进行协商，基于自愿的基础上进行购电交易，电网企业根据相关规定向用电企业提供输电服务。对于钢铁企业来说，采用直供电的电力交易模式可以有效促进企业通过企电联营方式或是通过自建电厂的方式来体现出直供电优势，有助于提高电力企业效能[2]。在大用户直供电这种交易模式中，发电企业可以不用通过公用输电网来对用户实行直接供应，或是并网，但这两种模式的实现都需要由电网公司发挥其媒介作用，在各项电能剂量器具配备齐全的情况下，按照直供电价接入电网公司的电力计量装置，向发电企业对购电费进行结算，并向电网公司对输配电费和营业管理费进行结算。
（二）自发电脱硫电价补贴诉求
根据国家相关规定，燃煤发电机组应按照规定安装脱硫设施和除尘设施，并在现行电价基础上缴纳脱硫和除尘电价。在钢铁企业中部分技术是从电力行业转移的，如脱硫和高炉煤粉喷吹，由于发电量的剂量精准，电力行业的脱硫补贴是根据发电量的多少进行补贴，在钢铁企业中就应以脱硫量为基数，对脱硫量进行合理计算。但钢铁产品的计量不能得到详细的记录，在自发电脱硫补贴中和发电厂不能通过公用输电网来实现对用户进行直供，需由电网公司作为媒介实现两种基本模式[3]。为此，在已知钢铁企业的用电总量和外购电量的情况下，可以推断出钢铁企业的自发电量，即用企业的总用电量减去外购总电量，即可得出。
二.钢铁企业电力微网的智能化技术应用
（一）自备发电机组优化调度
当钢铁企业的自发电量不足的情况下，就需要从外部电网进行电能采购，而这时电价计费与峰平谷分时具有紧密的联系，当峰平谷的时段不同情况下电能采购价格差异较大，钢铁企业可以通过优化外购电峰谷平时间短与自备发电机组负荷，从而对外购电峰平谷比例进行调整，进而降低钢铁企业所需能源成本的大小，对企业用电成本的计算公式为钢铁企业的总用电成本等于外购电的成本加上自发电的成本。如自发电的有功电量增加时，外购的有功电量则会相应减少，在自发电的负荷大小满足自用情况下，企业自发电量则是充足的，此时需向外部电网送电[4]。如钢铁企业的各个生产线在生产过程中，用电是不规律的，根据用电系统曲线来看，呈快速非线性运动，当自发电量有功负荷在增加情况下，同时呈线性规律时，自发电量和上网电量都会呈非线性增长，由此发现，在自发电增加量提高的同时，外购量会逐步减小，而上网外送电量则会相应增加。
（二）故障智能诊断与安全分析
由于钢铁企业在日常生产中频频出现各种故障问题，如电网短路故障等。在电网短路时附近电网与短路点的电流会增加，而短路电流电流值会超过正常电网运行电流的，在选择电网设备时，应确保电网在发生短路故障时，可以承受短路电流。另外，在电网短路故障发生时还要考虑到保护装置设定保护定值的合理性，以及保护装置的动作是否正确。在电力微网系统中，短路电流的计算模型需要建立在电力系统的模型上，和钢铁企业的实际运行情况相同，可以在任意潮流下计算短路电流的大小，通过对各种故障条件下电力系统行为进行模拟，从而对任意运行方式下该系统短路电流进行计算，从而实现对短路电流计算的智能化[5]。
（三）电能质量的优化调控
在联立系统谐波治理和自动电压无功控制中均采用分区处理和分层控制的方式，由于钢铁企业用电网络的电压设计等级大小不同，常见的有220kv、110kv、35kv和10kv电压等级，而电压等级大小不同网络传输能力也有一定差异，根据不同的电压等级及负荷关系，可以将电力系统分为多个区域，以220kv变电站为核心，采用110kv电压对周边下级客户与负荷相连接，即110kv变电站，并将其作为一个子系统，构成辐射式电网分布结构，通过对各个子系统电能质量进行调整，从而实现对整个电网系统电能质量进行优化[6]。在110kv系统中需要对电力电缆充电功率的影响进行充分考虑，并通过发电机组对无功出力进行调整，从而使电网功率因数提高，降低线路的损害，从而使电压质量得到改善。
结语：
综上所述，根据钢铁企业的实际生产情况以及电力需求，通过模拟与理论开发出适应钢铁企业电网运行的智能化技术，充分满足大用户对于电力供应需求，并对各项资源配置进行优化调整，同时可以在同一时间下对事故故障进行分析，对电网运行情况进行监控，通过开关动作来对事故发生原因及过程进行分析，确保系统安全运行，保障钢铁企业用电、变电与发电安全与可靠性，改善钢铁企业的电能质量，提高电力系统整体运行水平。
参考文献：
[1]吴萍.主动配电网中微电网技术的应用分析[J].江苏理工学院学报，2018，24（02）：77-80.
[2]乔永忠，沈文静.基于布局和引证视角的微电网技术专利信息实证研究[J].情报杂志，2017，36（02）：83-90.
[3]鞠佳，肖莞.分布式发电和微电网技术 访中国电力科学研究院首席专家胡学浩先生[J].电气应用，2014，33（01）：4-9.
[4]曾鸣，詹晓辉，贾晓希，杨雍琦，李娜.智能微电网技术效益分析与评估模型及应用[J].水电能源科学，2013，31（05）：173-175.
[5]薛松，王致杰，曾鸣.分布式发电与微电网技术的节能减排效果评估模型[J].华东电力，2013，41（04）：694-698.
[6]杨柳，袁志，张晓冬，曹敦.微电网技术进展及其对实现智能电网的影响[J].山东电力高等专科学校学报，2011，14（03）：4-8.