基于“源—网—荷”的A矿企配电系统优化

2019-05-23王文强

山西煤炭 2019年1期

王文强

(同煤国电同忻煤矿有限公司,山西大同 037003)

互联网技术已成为推动我国能源产业转型重要手段之一,是推进能源消费改革、能效消费改革、能源结构改革、能源体制改革的利器。基于智能电网在能源互联网体系中的定位和作用,提出了能源互联网广义“源—网—荷—储”协调优化运营模式[1]。能源互联网技术具备“开放、互联、对等、分享”的特征,不仅对国家大型电网使用,对于小型微电网同样使用[2]。针对我司二矿排矸楼的配电、供电设施设计采用了 “源-网-荷”思想,因地制宜、源荷协调、网络共享的模式进行实施与建设。

1 荷

1.1 负荷统计

经负荷统计计算:660 V设备总容量1 028 kW。其中:系统设备34台,容量936 kW;外运设备6台,规划最低负荷为369.3 kW,容量92 kW。

1.2 负荷分类

按设备重要性(重要、一般、不重要)对系统设备及外运设备进行分类为:

重要设备6台,容量317 kW;一般设备24台,容量597 kW;不重要设备4台,容量为22 kW;重要设备停机时间不允许超10 min,且停机前应有调度策略,一般设备可停机2 h,也需要有停电计划及预先通知及预案,不重要设备允许停机24 h,无需预案,但应及时修复。

1.3 负荷特性

重要设备为24 h连续运行,最低负载率为60%;设备为24 h连续运行,最低符合率30%;不重要设备为间歇运行。

2 源

拟定以引自10 kV的低压配所干线作为660 V设备的总电源,容量为1 200 kVA,最大小时出力1 200 kW·h,由3台400 kVA箱式变压器构成。同时,其中一个相变采取双回供电模式,以确保重要设备不间断供电。

另外,进光伏1 MW光伏对系统进行供电。即:以公用电源作为基础光伏发电作为补充的新型电源模式。

3 网

根据电源、负荷、用能特征,绘制包括电源、负荷、储能、能源管理平台在内的配网系统图,见图1。

图1 配网系统图Fig.1 Power distribution system

3.1 控制系统及控制方式

为了满足用户要求,提高全员效率,设计考虑系统工艺设备一般均由能源管理平台调度。系统控制设备,设有集中控制和就地控制两种方式,用以满足单机调试、设备检修维护和现场遇到紧急情况时停车需要。

为保证整个控制系统的稳定性、可靠性,有针对性地采取了如下措施:一是控制系统电源由交流净化稳压电源提供;二是对控制系统所需的电气元件采用进口产品;三是控制电缆采用屏蔽电缆;四是全面、良好、完善可靠的接地系统;五是控制程序上设计相应的保护程序。同时,本生产控制网络作为独立的控制网采取并网不上网模式,设独立的网关和处理器,从而阻止外界病毒的攻击,保证控制系统可靠、稳定,同时又兼顾后期的扩容[3-4]。

3.2 主机选型及控制室布置

确定控制系统主机选用AB公司Control Logix系列主机;控制系统选用AB 1756系列I/O模块。PLC控制主站设在排矸车间一层低压配电室,主站和上位机之间采用EtherNet通讯。

系统生产调度、指挥中心：集控室内设1套工业控制计算机、工业电视切换主机、监控计算机、打印机和调度电话操作键盘置于操纵台上。

3.3 控制系统设计

集中起车前,系统可以发出预警信号,按设定顺序自动起车。系统有起停车预告声光信号、紧急停车信号和设备故障报警信号。集中控制方式选择:筛分系统所有设备集中控制运行模式分为单机集中控制、单机就地控制和顺序控制三种。所控制设备,可在集控室单独启动和停止,集控室工作人员可根据当时生产需要调整设备运行状态。集控方式有自动集控和手动闭锁集控。集控闭锁方式可将参数进行人工干预可调控。

在日常生产过程中,若现场设备出现故障,系统可以将检测出的故障信号传到集控室内,并且可以发出事故报警。对于危及设备和人身安全的事故可以直接紧急停车。正常停车时设备将按照顺煤流方向停车,缩小设备空运转时间。