重鋼新區能源管控信息化系統

陳開華，宋 杰

（重慶鋼鐵集團電子公司，重慶 400080）

1 引言

重鋼環保搬遷建設以“清潔生產、節能環保、發展循環經濟——建設生態鋼城建設”為理念，形成年650萬t鋼規模的現代化鋼鐵企業。重鋼新區的能源管控信息化系統是采用自動化、信息化技術和集中管理模式，對企業能源系統的生產、輸配和消耗環節實施集中扁平化的動態監控和數字化管理，改進和優化能源平衡，實現系統節能降耗的管控一體化系統。鋼鐵企業的能源管理系統是工信部重點推廣和補貼的項目，由重鋼電子公司與MOX公司和電科院合作完成，于2011年投入運行。本文主要介紹重鋼新區能源管控信息化系統的組成和特點。

2 重鋼新區能源管控信息化系統組成

重鋼新區能源管控信息化系統由三個子系統組成，電力調度系統、能源管理系統和物質計量系統?？傮w架構如圖1所示。

2.1 電力調度系統

重鋼新區電力調度子系統是重鋼電子公司與北京電科院合作，采用電科院的c c-2000構建的專業電力調度系統。主要內容包括電力調度自動化（增加型S C A D A監控、P A S高級應用）、調度員培訓系統（D T S）、電能計量系統、電能質量監視系統、分控系統和微機五防、故障錄波和繼電保護管理等。

主要功能是通過電力調度系統和集控分中心實現公輔電站無人值守、集中操控；對公司調度人員進行基本技能和事故處理、故障恢復等技能的培訓；對企業電網進行狀態估計、調度員潮流預測、靜態安全分析、短路電流計算等專業功能。結構如圖2。

2.2 能源管理系統

重鋼新區能源管理子系統是能源管控信息化系統的核心平臺之一。由重鋼電子公司與M O X公司合作建成。主要包括水、電（廠礦10k V以上專業電站）、風、汽（氣）的數據采集和能源的一級調度系統；能源計劃實績、能源運行支持和能源分析等基礎能源管理系統。組建公司能源調度中心，實現能源集中監視與控制。

主要功能是能源信息的采集、存儲、管理和利用。對能源系統采用分散控制和集中管理。減少能源管理環節，優化能源管理流程，建立客觀能源消耗評價體系。減少能源系統運行管理成本，提高勞動生產率。加快能源系統的故障和異常處理，提高對全廠性能源事故的反應能力。通過優化能源調度和平衡指揮系統，節約能源和改善環境。

2.2.1 系統構成

重鋼新區能源管理子系統系統結構如圖3所示。

能源管理系統及能源調度中心系統構成：

（1）7萬點的現場數據采集系統(M O X硬件)；

（2）網絡系統：2個1000M工業以太環網，能源中心核心冗余網絡；

（3）10臺服務器、27臺調度機群；

（4）環境監測系統；

（5）基礎能源管理系統；

（6）能源綜合管網計量系統；

（7）能源地理信息管理系統（GIS）；

（8）實時數據庫、O r a c l e數據庫及We b發布。

2.2.2 綜合監控系統應用功能

電力、給排水、動力（加壓機、放散塔、煤氣柜）等系統能源生產潮流監視；能源中心無人值守站點，對包括煤氣柜、空壓站、水站等重要能源設備進行EMS遠程操控；電、水、氣（汽）實現協調監控。

EMS專門設置環境管理中心，對各種與環境指標具有密切關系的信號進行監測、顯示及超標報警的功能。如對排煙溫度，煙氣排放量、N OX、S O2等信號監視。

2.2.3 能源計量及管理功能

對能源計量設備進行優化管理，實現計量遠程維護，完成計量統計及分析管理工作。

2.2.4 基礎能源管理功能

（1）能源計劃實績管理：根據生產計劃，編制能源供需計劃，由此安排能源生產計劃以及能源設備檢修、運轉計劃。

（2）能源質量管理：對轉爐煤氣熱值、蒸汽品質、水質等在線檢測設備的質量數據進行直接采集、跟蹤，追求能源質量和品質。

（3）運行支持管理：能源生產運行實行能源集中管制和調度制度。能源管制中心在與生產管制中心和設備管制中心協調統一下，負責公司能源系統生產運行管理工作，執行日作業計劃，有權處理正常生產和事故狀態下能源供應過程中的問題。

（4）能耗分析和預測：分析預測的基本任務是在實績分析和計劃分析的基礎上，對各工序能耗和噸鋼綜合能耗進行預測，用數學的手段研究未來一段時間全廠能源消耗的情況。

（5）能源平衡預測和節能調度：執行能源預測分配命令，進行能源在線優化調度；以零放散為目標，進行煤氣的短期平衡預測，以對能源調平衡分配和節約用能進行調度指導。

（6）調度通信管理功能：對能源中心及能源發生、生產、輸送的各個單元，結合能源管理系統進行能源調度，把通信執行作為有效管理，以充分發揮能源管理系統的作用，實現節能減排。

2.3 物資計量系統

鋼鐵企業的原材料消耗是是鋼鐵企業制造成本的主要構成部分。重鋼新區的物資計量系統從碼頭檢尺、洗精煤、混運礦一直到煉鋼用的合金，建立了全流程完整的物資計量系統，并組建了重鋼新區的計量中心。

主要功能是完善公司物資消耗的計量體系，做到完整的計量；實現計量稱點無人計量，計量中心集中管理；開展物資消耗的統計和動態管理，傳遞物資計量數據給能源管理平臺，實現公司物資能源的高效和集中管理。

3 重鋼新區能源管控信息化的特點

3.1 電網的穩定運行和無人值守

重鋼新區10k V及以上的電站均能通過能源管控信息化系統進行監視或控制。特別是用專業電網的管理手段，結合鋼鐵企業電網的特點，提高電網的穩定運行，實現電站的無人值守。是適用于大型鋼鐵企業的專業化的電力調度系統。

重鋼新區公用10k V、35k V、110k V均無人值守，采用集控站遠程監控。通過電力調度的高級應用功能、繼電保護管理功能、電能質量管理功能和調度員專業培訓功能大大提高了重鋼新區電網故障處理能力和電網優化調度能力。以信息化為支持，通過管理創新提高了公司電網運行的水平。經過統計，公用電站無人值守共節約人力42人。

各主要廠礦的專業電站也納入能源管理系統進行集中監視，并供電力調度及時查找和發現問題，也為電網的經濟安全運行提供了保障。

同時，還通過能源管理系統對部分水泵站也實現了無人值守和遠程操控。

3.2 實現能源工作票、操作票的集中辦理

通過能源管控信息化系統，實現重鋼新區能源檢修工作票、能源操作票的集中辦理。

電站的操作、水氣站的操作、檢修項目中的能源介質操作，都是通過能源管控信息化系統建立和流轉檢修能源工作票。能源工作票（操作票）通過能源管控信息化系統網上建立、流轉、審批、消號和存儲。開創重鋼特色的能源工作票處理程序，達到節約大量人力和物力，杜絕違規操作的目的，是公司一級能源管理的有效組成部分。

3.3 實現物資和能源的一體化管理

重鋼新區能源管控信息化系統將能源（包括水、電、風、汽（氣）、煤、焦等）作為公司級的資源，集中進行調配、考核和管理，來實現能源系統的一體化運作和集中管理。

對公司購入的水、電、氣、煤、焦等實現動態監管。公司一二級能源計量直接R T U接入能源管控信息化系統,并取消二級顯示儀表。各二級單位只能通過該信息化系統進行查看和分析，即只有能源管控信息化系統才有公司一二級能源計量數據，以保證和提高能源消耗管理評價系統的客觀性、公正性和權威性。同時公司煤、焦、礦統一接入物資計量系統，納入能源管控信息化平臺進行動態分析和統計，提高了物資分配和監管力度。

物資和能源的計量和管理基本做到了一體化。

3.4 優化能源調度，提高公司發電量

重鋼新區2012年2月份自發電1.2819億k W·h，自發電的比例為67.12%，比上月提高了2.15%，比上年平均水平提高了12.35%，也創下自發電率的新高。重鋼依靠能源管控信息化系統，優化能源調度，提高公司發電水平。

重鋼新區目前有C C P P發電站1座、CDQ發電站1座、余熱發電站2座、TRT發電站3座。通過能源管控信息化系統，進行煤氣平衡預測和優化調度，結合公司煤氣平衡預案，進行實時調度。最大優化高焦轉煤氣的使用量，增加燃氣發電；盡可能回收多余的蒸汽、提高蒸汽品質，增加余熱發電。

通過電力調度系統高級應用功能對發電站進行專業化管理，從發電計劃類軟件取負荷預測值和發電計劃值，向發電計劃類軟件送網絡修正系數和機組安全限制值。

3.5 能源對標

重鋼新區建立了與同行業唐鋼的對標體系，通過能源管控信息化系統，對一些關鍵性的物資能源指標，與對標企業進行對標挖潛，幫助分析，查找問題。

4 結束語

重鋼新區的能源管控信息化系統在能源集中管控、一體化管理的體制中發揮了重要作用，它不僅提高了能源過程利用率和對生產流程的支撐保障作用，并以此為平臺，將能源作為一種稀缺資源，進行精益化管理和有效利用技術的深度開發，實現經濟效益、社會效益有機統一。但由于重鋼新區達產不久,很多管理體制尚在進一步完善中,在數據挖掘、能效因子的控制和能源的分析決策上還有待進一步開發和完善。