重钢新区能源管控信息化系统

陈开华，宋 杰

（重庆钢铁集团电子公司，重庆 400080）

1 引言

重钢环保搬迁建设以“清洁生产、节能环保、发展循环经济——建设生态钢城建设”为理念，形成年650万t钢规模的现代化钢铁企业。重钢新区的能源管控信息化系统是采用自动化、信息化技术和集中管理模式，对企业能源系统的生产、输配和消耗环节实施集中扁平化的动态监控和数字化管理，改进和优化能源平衡，实现系统节能降耗的管控一体化系统。钢铁企业的能源管理系统是工信部重点推广和补贴的项目，由重钢电子公司与MOX公司和电科院合作完成，于2011年投入运行。本文主要介绍重钢新区能源管控信息化系统的组成和特点。

2 重钢新区能源管控信息化系统组成

重钢新区能源管控信息化系统由三个子系统组成，电力调度系统、能源管理系统和物质计量系统。总体架构如图1所示。

2.1 电力调度系统

重钢新区电力调度子系统是重钢电子公司与北京电科院合作，采用电科院的c c-2000构建的专业电力调度系统。主要内容包括电力调度自动化（增加型S C A D A监控、P A S高级应用）、调度员培训系统（D T S）、电能计量系统、电能质量监视系统、分控系统和微机五防、故障录波和继电保护管理等。

主要功能是通过电力调度系统和集控分中心实现公辅电站无人值守、集中操控；对公司调度人员进行基本技能和事故处理、故障恢复等技能的培训；对企业电网进行状态估计、调度员潮流预测、静态安全分析、短路电流计算等专业功能。结构如图2。

2.2 能源管理系统

重钢新区能源管理子系统是能源管控信息化系统的核心平台之一。由重钢电子公司与M O X公司合作建成。主要包括水、电（厂矿10k V以上专业电站）、风、汽（气）的数据采集和能源的一级调度系统；能源计划实绩、能源运行支持和能源分析等基础能源管理系统。组建公司能源调度中心，实现能源集中监视与控制。

主要功能是能源信息的采集、存储、管理和利用。对能源系统采用分散控制和集中管理。减少能源管理环节，优化能源管理流程，建立客观能源消耗评价体系。减少能源系统运行管理成本，提高劳动生产率。加快能源系统的故障和异常处理，提高对全厂性能源事故的反应能力。通过优化能源调度和平衡指挥系统，节约能源和改善环境。

2.2.1 系统构成

重钢新区能源管理子系统系统结构如图3所示。

能源管理系统及能源调度中心系统构成：

（1）7万点的现场数据采集系统(M O X硬件)；

（2）网络系统：2个1000M工业以太环网，能源中心核心冗余网络；

（3）10台服务器、27台调度机群；

（4）环境监测系统；

（5）基础能源管理系统；

（6）能源综合管网计量系统；

（7）能源地理信息管理系统（GIS）；

（8）实时数据库、O r a c l e数据库及We b发布。

2.2.2 综合监控系统应用功能

电力、给排水、动力（加压机、放散塔、煤气柜）等系统能源生产潮流监视；能源中心无人值守站点，对包括煤气柜、空压站、水站等重要能源设备进行EMS远程操控；电、水、气（汽）实现协调监控。

EMS专门设置环境管理中心，对各种与环境指标具有密切关系的信号进行监测、显示及超标报警的功能。如对排烟温度，烟气排放量、N OX、S O2等信号监视。

2.2.3 能源计量及管理功能

对能源计量设备进行优化管理，实现计量远程维护，完成计量统计及分析管理工作。

2.2.4 基础能源管理功能

（1）能源计划实绩管理：根据生产计划，编制能源供需计划，由此安排能源生产计划以及能源设备检修、运转计划。

（2）能源质量管理：对转炉煤气热值、蒸汽品质、水质等在线检测设备的质量数据进行直接采集、跟踪，追求能源质量和品质。

（3）运行支持管理：能源生产运行实行能源集中管制和调度制度。能源管制中心在与生产管制中心和设备管制中心协调统一下，负责公司能源系统生产运行管理工作，执行日作业计划，有权处理正常生产和事故状态下能源供应过程中的问题。

（4）能耗分析和预测：分析预测的基本任务是在实绩分析和计划分析的基础上，对各工序能耗和吨钢综合能耗进行预测，用数学的手段研究未来一段时间全厂能源消耗的情况。

（5）能源平衡预测和节能调度：执行能源预测分配命令，进行能源在线优化调度；以零放散为目标，进行煤气的短期平衡预测，以对能源调平衡分配和节约用能进行调度指导。

（6）调度通信管理功能：对能源中心及能源发生、生产、输送的各个单元，结合能源管理系统进行能源调度，把通信执行作为有效管理，以充分发挥能源管理系统的作用，实现节能减排。

2.3 物资计量系统

钢铁企业的原材料消耗是是钢铁企业制造成本的主要构成部分。重钢新区的物资计量系统从码头检尺、洗精煤、混运矿一直到炼钢用的合金，建立了全流程完整的物资计量系统，并组建了重钢新区的计量中心。

主要功能是完善公司物资消耗的计量体系，做到完整的计量；实现计量称点无人计量，计量中心集中管理；开展物资消耗的统计和动态管理，传递物资计量数据给能源管理平台，实现公司物资能源的高效和集中管理。

3 重钢新区能源管控信息化的特点

3.1 电网的稳定运行和无人值守

重钢新区10k V及以上的电站均能通过能源管控信息化系统进行监视或控制。特别是用专业电网的管理手段，结合钢铁企业电网的特点，提高电网的稳定运行，实现电站的无人值守。是适用于大型钢铁企业的专业化的电力调度系统。

重钢新区公用10k V、35k V、110k V均无人值守，采用集控站远程监控。通过电力调度的高级应用功能、继电保护管理功能、电能质量管理功能和调度员专业培训功能大大提高了重钢新区电网故障处理能力和电网优化调度能力。以信息化为支持，通过管理创新提高了公司电网运行的水平。经过统计，公用电站无人值守共节约人力42人。

各主要厂矿的专业电站也纳入能源管理系统进行集中监视，并供电力调度及时查找和发现问题，也为电网的经济安全运行提供了保障。

同时，还通过能源管理系统对部分水泵站也实现了无人值守和远程操控。

3.2 实现能源工作票、操作票的集中办理

通过能源管控信息化系统，实现重钢新区能源检修工作票、能源操作票的集中办理。

电站的操作、水气站的操作、检修项目中的能源介质操作，都是通过能源管控信息化系统建立和流转检修能源工作票。能源工作票（操作票）通过能源管控信息化系统网上建立、流转、审批、消号和存储。开创重钢特色的能源工作票处理程序，达到节约大量人力和物力，杜绝违规操作的目的，是公司一级能源管理的有效组成部分。

3.3 实现物资和能源的一体化管理

重钢新区能源管控信息化系统将能源（包括水、电、风、汽（气）、煤、焦等）作为公司级的资源，集中进行调配、考核和管理，来实现能源系统的一体化运作和集中管理。

对公司购入的水、电、气、煤、焦等实现动态监管。公司一二级能源计量直接R T U接入能源管控信息化系统,并取消二级显示仪表。各二级单位只能通过该信息化系统进行查看和分析，即只有能源管控信息化系统才有公司一二级能源计量数据，以保证和提高能源消耗管理评价系统的客观性、公正性和权威性。同时公司煤、焦、矿统一接入物资计量系统，纳入能源管控信息化平台进行动态分析和统计，提高了物资分配和监管力度。

物资和能源的计量和管理基本做到了一体化。

3.4 优化能源调度，提高公司发电量

重钢新区2012年2月份自发电1.2819亿k W·h，自发电的比例为67.12%，比上月提高了2.15%，比上年平均水平提高了12.35%，也创下自发电率的新高。重钢依靠能源管控信息化系统，优化能源调度，提高公司发电水平。

重钢新区目前有C C P P发电站1座、CDQ发电站1座、余热发电站2座、TRT发电站3座。通过能源管控信息化系统，进行煤气平衡预测和优化调度，结合公司煤气平衡预案，进行实时调度。最大优化高焦转煤气的使用量，增加燃气发电；尽可能回收多余的蒸汽、提高蒸汽品质，增加余热发电。

通过电力调度系统高级应用功能对发电站进行专业化管理，从发电计划类软件取负荷预测值和发电计划值，向发电计划类软件送网络修正系数和机组安全限制值。

3.5 能源对标

重钢新区建立了与同行业唐钢的对标体系，通过能源管控信息化系统，对一些关键性的物资能源指标，与对标企业进行对标挖潜，帮助分析，查找问题。

4 结束语

重钢新区的能源管控信息化系统在能源集中管控、一体化管理的体制中发挥了重要作用，它不仅提高了能源过程利用率和对生产流程的支撑保障作用，并以此为平台，将能源作为一种稀缺资源，进行精益化管理和有效利用技术的深度开发，实现经济效益、社会效益有机统一。但由于重钢新区达产不久,很多管理体制尚在进一步完善中,在数据挖掘、能效因子的控制和能源的分析决策上还有待进一步开发和完善。