電力需求側管理及智能電力監控技術在通用及專用設備制造行業錯峰限電中的應用

徐霜

安科瑞電氣股份有限公司上海 嘉定 201801

    一、 行業用戶用電特性分析

    通用及專用設備制造業按國民生產行業可細分為：鍋爐及原動機制造、金屬加工機械制造、起重運輸設備制造、泵閥門壓縮機及類似機械的制造、軸承齒輪傳動和驅動部件的制造、烘爐熔爐及電爐制造、風機衡器包裝設備等通用設備制造、金屬鑄鍛加工制造；礦山冶金建筑專用設備制造、化工木材非金屬加工專用設備制造、食品飲料煙草及飼料生產專用設備制造、印刷制藥日化生產專用設備制造、紡織服裝和皮革工業專用設備制造、電子和電工機械專用設備制造、農林牧漁專用機械制造、醫療儀器設備及器械制造、環保社會公共安全及其他專用設備制造等制造行業。

    通用及專用設備制造業的范圍特別廣泛，基本都屬于非連續性生產單位。通用及專用設備制造業的用戶數目眾多，負荷大小從幾十千瓦到幾千千瓦都有，個別企業甚至還超過一萬千瓦。

    該行業用戶生產時間為8：00～21：00，也有24小時連續生產的。早峰時間段是全天的生產高峰和用電高峰；深夜產量最小是用電低谷。用電峰谷差率特別大，日負荷曲線屬于典型的“中間高、兩頭低”形態。少部分連續生產的通用及專用設備制造業用戶其負荷曲線相對較平穩，約有20％左右的波動。

    在高溫或嚴寒季節，隨著溫度的變化，該類企業的用電需求也隨著空調的使用有顯著上升。從全年來看，該類企業年用電曲線呈現夏、冬季負荷高，春、秋季負荷小的特點。其中，夏季出現全年最高負荷的概率最大。

    通用及專用設備制造行業用戶設備分類表

    由通用及專用設備制造業用戶的主要用電設備可看出，該類用戶的絕大部分用電設備都是可以中斷用電的，可限負荷比例為80～90%。

    二、 行業用戶參與錯峰限電能力分析

   1. 為保障人民群眾生活及電網的安全運行，在電網出現缺口時，可以對通用及專用設備制造業用戶進行錯峰限電。

    2. 由通用及專用設備制造業用戶可中斷生產的負荷特性及通用及專用設備制造業用戶數量眾多的特點決定，通用及專用設備制造業用戶是除鋼鐵、水泥、高能耗企業以外錯避峰的重點行業。

    3. 通用及專用設備制造業用戶只要提前通知（15~30分鐘），措施得當，完全可以充當錯峰限電的主力。

    4. 通用及專用設備制造業用戶參與錯峰限電有利方面：

    1) 限電只減少產量，而不會造成人員和設備的損傷與損壞。

    2) 限電比例可很大，春、秋、冬季最大可按實時用電負荷的80%~90%進行限電。

    3) 錯峰負荷可 “快上快下”。

    5. 通用及專用設備制造業用戶參與錯峰限電不利方面：

    1) 由于每戶負荷不大，限電效果不明顯，要想限下一定數量的負荷需動用相當多的用戶參加。

    2) 因每戶負荷不大，調日作息時間與調休息日錯峰效果不明顯，但影響人數眾多，組織交通、女工上下班安全問題多。

    3) 該行業人均用電負荷低，每限1萬千瓦負荷會造成3000~5000工人沒活干，若限電時間長、周期頻繁易出事。

    4) 氣溫高于32℃時限電，在廠房內需留有部分通風與降溫負荷。

    6. 行業用戶錯峰的方法

    對于通用及專用設備制造業來講，大部分用電設備都可以參與錯峰限電，錯峰的主要辦法有：

    1) 將空調溫度設定在26℃～28℃；

    2) 減少部分照明、辦公空調的負荷等；

    3) 調整上下班時間，避免高峰時段限電后沒電用的狀況；

    4) 將用電大設備安排在負荷高峰時段進行檢修；

    5) 安排放假或輪休（生產一周、停產一周；也可執行開三停四）；

    6) 關停部分用電設備。

    三、 行業用戶參與錯峰限電技術方案

    （一） 缺口等級IV級參與方案

    1. 階段性錯峰：

    在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時，結合自身生產工藝流程可有選擇地在不同時段釋放部分設備負荷。

    2. 緊急錯峰：

    接到錯峰指令后需快速投入可限負荷，然后根據指令逐步釋放負荷恢復正常生產。

    本級可停的用電設備有：電開水爐、廠區道路照明、食堂、宿舍、辦公空調、辦公照明、辦公樓電梯、廠房照明、廠房空調、車床、銑床、刨床、沖床、鉆床、噴漆機、空錘機、空壓機、切割機、剪板機、烘干機、電鍍機、行吊、電焊機、拉絲機、鍍鋅機、鼓風機等。

    （二） 缺口等級III級參與方案

    1. 階段性錯峰：

    1) 在錯峰時段內首先投入錯峰可限負荷高，響應時間快的可限負荷設備；同時逐步投入響應時間慢的可限負荷，保證所有可限負荷全部參與錯峰；

    2) 在執行錯峰指令、完成錯峰指標的前提下，留用基本保安負荷的同時，結合自身生產工藝流程可有選擇地在不同時段釋放部分設備負荷。

    2. 緊急錯峰：

    接到錯峰指令后需快速投入可限負荷，然后根據指令逐步釋放負荷恢復正常生產。

    本級可停的用電設備有：熱處理、溶化爐、高頻爐、噴漆機、烘干機、電鍍機、車床、銑床、刨床、沖床、鉆床、空錘機、空壓機、切割機、剪板機、電開水爐、廠區道路照明、食堂、宿舍、辦公空調、辦公照明、辦公樓電梯、廠房照明、廠房空調、鼓風機、鍋爐、水泵、行吊、電焊機、拉絲機、鍍鋅機等。

    （三） 缺口等級II級參與方案

    1. 階段性錯峰：

    1) 除留用基本保安負荷外，全時段投入所有可參與錯峰負荷；

    2) 對于響應時間慢的設備需提前做好參與錯峰準備，保證所有可限負荷全額全時段參與錯峰。

    2. 緊急錯峰：

    接到錯峰指令后需快速投入可限負荷，然后根據指令逐步釋放負荷恢復正常生產。

    本級可停的用電設備有：熱處理、溶化爐、高頻爐、噴漆機、烘干機、電鍍機、車床、銑床、刨床、沖床、鉆床、空錘機、空壓機、切割機、剪板機、廠區道路照明、辦公空調、辦公照明、辦公樓電梯、廠房照明、廠房空調、鼓風機、鍋爐、水泵、行吊、食堂、宿舍、電開水爐、電焊機、拉絲機、鍍鋅機、數控機床、生產流水線、組裝線等。

    （四） 缺口等級I級參與方案

    1. 階段性錯峰：

    缺口等級I級時通用及專用設備制造業應通過每周“開三停四”的方法、“生產一周停產一周”的方法、以及“將生產班次全部調到夜間生產”的方法實現錯峰限電。

    2. 緊急錯峰：

    在15~30分鐘內停除保安外的一切用電設備與所有生產線。

    四、 行業用戶參與錯峰限電風險及注意事項

    1. 遇到突然停電，會使工作中的行車失去平衡，可能產生傾斜、脫落，機體本身可能損壞、報廢地面的設施，作業人員也可能被砸傷，造成損害和人員傷亡。

    2. 一些在高精密數控設備上進行的設備設施，突然停電會造成系統數據丟失，產品報廢，設備嚴重損傷，恢復正常生產需要較長時間，產生重大經濟損傷。

    3. 溶化爐、高頻爐、鍋爐等設備如遇突然停電，會使爐膛報廢，溶煉的金屬溶液報廢，且存在發生火災的隱患。

    因此，該行業用戶參與錯峰時，企業應根據自身的實際情況，科學、合理地編制內部應急預案，主動配合錯峰實施，杜絕惡性事故發生，主動承擔社會責任同時將損失降到最低。

    五、智能電力監控的功能與應用

    5.1項目概況

    武漢重型機床集團有限公司(原武漢重型機床廠，簡稱武重)是國內生產重型、超重型機床規格最大、品種最全的大型骨干企業。重型機床產品全部實現數控化。大部分產品達到國際九十年代水平，超重型數控立式車床、超重型臥式車床、超重型數控龍門移動鏜銑床達到當代國際先進水平。也是世界唯一能生產多品種超重型機床產品的廠家。