ETAP冶金企業(yè)解決方案

鋼鐵工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，鋼鐵發(fā)展直接影響著與其相關(guān)的國(guó)防工業(yè)及建筑、機(jī)械、造船、汽車(chē)、家電等行業(yè)。同時(shí)鋼鐵行業(yè)也是高耗能行業(yè)，據(jù)初步估算，2012年鋼鐵工業(yè)總能耗占全國(guó)總能耗的16.1%，用電占全國(guó)總用電量的12.36%左右，可見(jiàn)電力系統(tǒng)是鋼鐵企業(yè)能源系統(tǒng)的重要組成部分，如果對(duì)鋼鐵企業(yè)的電力系統(tǒng)從發(fā)電、輸電到配電進(jìn)行全方位的優(yōu)化和控制，那么鋼鐵企業(yè)將避免不必要的電力浪費(fèi)，提高電力利用效率，具有非常重要的意義。

二、大型鋼鐵企業(yè)供配電特點(diǎn)

鋼鐵廠的生產(chǎn)用電與一般性企業(yè)的用電不同，有很多獨(dú)有的特點(diǎn)。

◆對(duì)供配電的可靠性要求非常高

鋼鐵廠的供配電設(shè)備中有很多精密度高、連續(xù)性生產(chǎn)的設(shè)備，高爐、卸船機(jī)、軋機(jī)等設(shè)備，如果電壓驟降或突然斷電，都會(huì)對(duì)設(shè)備造成很大損壞，帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。

◆單機(jī)容量大

在鋼鐵企業(yè)，數(shù)千kW的電動(dòng)機(jī)應(yīng)用較多，如燒結(jié)的抽風(fēng)機(jī)、煉鋼煉鐵的除塵風(fēng)機(jī)等等。隨著現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的發(fā)展，工藝的規(guī)模越來(lái)越大，單機(jī)容量也越來(lái)越大。單臺(tái)電動(dòng)機(jī)容量增大帶來(lái)了起動(dòng)等一系列問(wèn)題。

◆諧波源多，且諧波電流大

鋼鐵廠的供配電系統(tǒng)大都是采用大中型冶金設(shè)備，這種設(shè)備大多是非線性負(fù)荷，電弧爐、卸船機(jī)、軋機(jī)以及各種交直流調(diào)速設(shè)備等，在運(yùn)行中都會(huì)產(chǎn)生諧波電流。諧波注入系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致電容器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備被損壞，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)等的安全有效運(yùn)行造成威脅，使電線等的損耗增加，使測(cè)量?jī)x表誤差增大，通信受到干擾。由此，對(duì)鋼鐵企業(yè)一定要制定諧波抑制方案，統(tǒng)籌進(jìn)行諧波潮流和諧振計(jì)算。

◆沖擊負(fù)荷大

鋼鐵企業(yè)由于有軋機(jī)及電爐等車(chē)間，會(huì)產(chǎn)生有功沖擊負(fù)荷及無(wú)功沖擊負(fù)荷，這都需要電力系統(tǒng)全部承擔(dān)。例如當(dāng)軋機(jī)主傳動(dòng)采用直流調(diào)速、交－交變頻調(diào)速時(shí)，在軋機(jī)（咬鋼）加速期間，不僅僅產(chǎn)生有功沖擊負(fù)荷，還產(chǎn)生很大的無(wú)功沖擊負(fù)荷，當(dāng)交－交變頻調(diào)速傳動(dòng)電機(jī)采用異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，情況更為嚴(yán)重，在加速期間的功率因數(shù)可低到0.2，無(wú)功沖擊負(fù)荷巨大，從而造成嚴(yán)重的電壓波動(dòng)及閃變。因此在鋼鐵企業(yè)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段必須考慮負(fù)荷沖擊的問(wèn)題。

◆TRT自備熱電廠

現(xiàn)代大型鋼鐵企業(yè)，用電負(fù)荷越來(lái)越大，單靠電網(wǎng)供電是有困難的，勢(shì)必要建設(shè)相應(yīng)的發(fā)電廠，為鋼廠供電。鋼鐵企業(yè)的自備電廠一方面可以消耗鋼廠的剩余煤氣，保護(hù)環(huán)境，另一方面又可以作為鋼鐵企業(yè)的保安電源。自備電廠發(fā)電機(jī)一般接入鋼鐵企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)，可以減少鋼鐵企業(yè)與電力系統(tǒng)連接的主變?nèi)萘?，減少電費(fèi)。因此自備電廠的建設(shè)對(duì)鋼鐵企業(yè)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)既經(jīng)濟(jì)又可靠的措施，但是自備電廠又增加了鋼鐵廠供電系統(tǒng)的復(fù)雜性，由此帶來(lái)的很多系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題需要我們?nèi)タ紤]。

◆短路容量大

鋼鐵企業(yè)內(nèi)總降壓變電所的（110/10kV、110/35kV/10kV等）變壓器63MVA容量比較常見(jiàn)，甚至有80MVA、90MVA的變壓器，10kV斷路器的開(kāi)斷電流往往要選31.5kA，再考慮電動(dòng)機(jī)反饋的情況，以及余壓、余熱發(fā)電機(jī)提供的短路電流，都需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)初期進(jìn)行精確的短路計(jì)算分析。

ETAP是國(guó)際通用的電力及電氣系統(tǒng)分析計(jì)算商業(yè)軟件，由美國(guó)ETAP公司于1984年開(kāi)發(fā)1986年正式發(fā)布。目前產(chǎn)品和服務(wù)已經(jīng)涵蓋全世界100多個(gè)國(guó)家，全球有40,000多家用戶，60,000多個(gè)許可證授權(quán)，70多家分公司及代理。同時(shí)ETAP也是功能全面的綜合型電力及電氣分析計(jì)算軟件，能為發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、微電網(wǎng)系統(tǒng)以及工業(yè)電力電氣系統(tǒng)提供從規(guī)劃到設(shè)計(jì)，從分析、計(jì)算、仿真到實(shí)時(shí)運(yùn)行控制全面、強(qiáng)大的解決方案。

針對(duì)以上鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)的一系列特點(diǎn)和問(wèn)題，ETAP軟件可以提供一整套全面、可靠的解決方案。首先在鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，我們可以采用ETAP下列離線分析計(jì)算模塊輔助設(shè)計(jì)：

潮流計(jì)算

短路計(jì)算

諧波分析

暫態(tài)穩(wěn)定

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)分析

保護(hù)設(shè)備配合和動(dòng)作序列

在鋼鐵企業(yè)供配電系統(tǒng)運(yùn)行階段，我們可以使用ETAP實(shí)時(shí)系統(tǒng)以下功能對(duì)整個(gè)鋼鐵廠的電力進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)、管理和優(yōu)化控制等：

PSMS高級(jí)監(jiān)測(cè)和仿真

EMS能量管理系統(tǒng)

ILS智能切負(fù)荷

ISub變電站自動(dòng)化

……

鑒于ETAP強(qiáng)大的功能以及各種權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)證，目前在中國(guó)已經(jīng)有相當(dāng)大一批鋼鐵企業(yè)用戶也在使用ETAP幫他們解決電力系統(tǒng)的各種問(wèn)題：

◆寶山鋼鐵股份有限公司

◆濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司

◆馬鞍山鋼鐵股份有限公司

◆江蘇永鋼集團(tuán)有限公司

◆中冶東方工程技術(shù)有限公司

◆中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司

◆中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限公司

下面是某個(gè)鋼鐵廠電力系統(tǒng)部分單線圖，該單線圖主要考慮了電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)、變壓器（主要是220kV/110kV部分），低壓配電部分進(jìn)行了簡(jiǎn)化，用等效負(fù)荷來(lái)代替。接下來(lái)我們通過(guò)這個(gè)實(shí)例來(lái)演示一下ETAP如何解決前面提到的鋼鐵企業(yè)電力系統(tǒng)的幾個(gè)問(wèn)題。

圖1 鋼鐵廠供配電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

潮流計(jì)算

另外，ETAP軟件還提供了三維數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，利用工程數(shù)據(jù)版本、開(kāi)關(guān)分合狀態(tài)以及案例編輯器你可以仿真系統(tǒng)各種各樣的運(yùn)行方案，并進(jìn)行仿真結(jié)果的比較分析。

圖2 系統(tǒng)潮流計(jì)算結(jié)果顯示圖

短路計(jì)算

短路故障是電力系統(tǒng)最嚴(yán)重的故障，短路所產(chǎn)生的短路電流會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成極大的危害。鋼鐵廠的電網(wǎng)一般都是國(guó)內(nèi)最大的企業(yè)電網(wǎng)之一，其運(yùn)行的安全穩(wěn)定直接關(guān)系到全廠生產(chǎn)的順利進(jìn)行，因此對(duì)鋼鐵廠供配電系統(tǒng)進(jìn)行短路計(jì)算是鋼鐵廠進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理的主要依據(jù)。

ETAP短路計(jì)算模塊依據(jù)IEC60909和IEC61363標(biāo)準(zhǔn)，既可以計(jì)算三相對(duì)稱(chēng)短路也可以計(jì)算三相不對(duì)稱(chēng)短路，計(jì)算結(jié)果包括初始對(duì)稱(chēng)有效值、峰值電流、直流分量、全電流有效值等，對(duì)于你進(jìn)行開(kāi)關(guān)設(shè)備選型、繼電保護(hù)整定帶來(lái)極大的便利。

如圖3所示，在楊行站母線故障時(shí)，我們通過(guò)短路計(jì)算可以求得母線總的故障電流以及各支路的反饋電流。

圖3 系統(tǒng)短路計(jì)算結(jié)果顯示圖

諧波分析

前面介紹過(guò)鋼鐵廠配電系統(tǒng)由于有很多非線性負(fù)荷，導(dǎo)致系統(tǒng)中諧波含量特別大，利用ETAP諧波分析模塊不僅可以計(jì)算系統(tǒng)諧波潮流的分布，還可以根據(jù)計(jì)算出來(lái)各次諧波的大小，設(shè)計(jì)濾波器降低諧波含量，而且利用頻率掃描功能可以掃描出系統(tǒng)中存在的并列諧振點(diǎn)，制定合理的方案，消除諧振點(diǎn)。

如圖4所示，我們假設(shè)Load1負(fù)荷為電弧爐模型，并將其設(shè)為諧波源，通過(guò)諧波計(jì)算在單線圖上我們可以看到各母線電壓、支路電流的諧波畸變度以及各次諧波的含量，并通過(guò)畫(huà)圖選項(xiàng)可以繪制各諧波電壓和諧波電流的頻譜圖與波形圖。

圖4 系統(tǒng)諧波計(jì)算結(jié)果顯示圖

暫態(tài)穩(wěn)定分析

ETAP暫態(tài)穩(wěn)定分析模塊主要是用來(lái)分析系統(tǒng)變化或發(fā)生干擾時(shí)電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定極限。程序模擬電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，執(zhí)行用戶設(shè)定的事件和動(dòng)作，解系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方程和機(jī)械微分方程，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和電機(jī)在時(shí)域內(nèi)的響應(yīng)。通過(guò)這些響應(yīng)，用戶可以確定系統(tǒng)的暫態(tài)特性，作穩(wěn)定評(píng)估，校驗(yàn)保護(hù)設(shè)備設(shè)定，并運(yùn)用必要的補(bǔ)償和加強(qiáng)措施來(lái)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

沖擊負(fù)荷是鋼鐵廠電力系統(tǒng)常見(jiàn)的負(fù)荷，通過(guò)ETAP暫態(tài)穩(wěn)定模塊我們可以模擬系統(tǒng)中發(fā)生負(fù)荷沖擊時(shí)，系統(tǒng)電壓和頻率的變化，檢驗(yàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如圖5所示，我們對(duì)熱軋負(fù)荷的沖擊進(jìn)行了暫態(tài)穩(wěn)定仿真，可以看到在沖擊過(guò)程中系統(tǒng)的電壓、頻率變化以及發(fā)電機(jī)的功角特性。

圖5 系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真結(jié)果顯示圖

電動(dòng)機(jī)加速分析

鋼鐵企業(yè)中有很多大容量的電動(dòng)機(jī)，這些電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)從系統(tǒng)中吸取很大的電流，相當(dāng)于電機(jī)額定電流的六倍左右，使系統(tǒng)產(chǎn)生很大的電壓降，并對(duì)系統(tǒng)其他負(fù)荷的正常動(dòng)作產(chǎn)生干擾。因?yàn)殡姍C(jī)加速轉(zhuǎn)矩由電機(jī)終端電壓決定，所以很多情況下，正在起動(dòng)的電機(jī)由于終端電壓較低而無(wú)法達(dá)到額定速率。這使得鋼鐵企業(yè)中電機(jī)起動(dòng)分析變得特別重要。

ETAP 提供了兩種電機(jī)起動(dòng)計(jì)算方法：動(dòng)態(tài)電機(jī)加速和靜態(tài)電機(jī)起動(dòng)。在動(dòng)態(tài)電機(jī)加速計(jì)算中，以動(dòng)態(tài)模型模擬發(fā)動(dòng)機(jī)，用程序模擬電機(jī)的整個(gè)加速過(guò)程。用這種方法來(lái)確定電機(jī)是否可以以這種形式起動(dòng)，電機(jī)要用多長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到它的額定速率，以及確定電壓降對(duì)系統(tǒng)的影響。在靜態(tài)電機(jī)起動(dòng)方法中，在加速期間，用堵轉(zhuǎn)的方法，起動(dòng)電機(jī)，模擬對(duì)正常運(yùn)行負(fù)荷最壞的影響。同時(shí)ETAP還可以模擬電機(jī)各種起動(dòng)方式，比如定子串聯(lián)電阻、電抗，Y/△接法，軟起動(dòng)，變頻起動(dòng)等。圖6是制氧空壓機(jī)起動(dòng)過(guò)程中電機(jī)電流、轉(zhuǎn)差率及母線電壓的曲線圖。

圖6 制氧電機(jī)起動(dòng)仿真結(jié)果顯示圖

保護(hù)設(shè)備配合及動(dòng)作序列

ETAP Star過(guò)流保護(hù)及配合模塊提供一個(gè)直觀的時(shí)間-電流特性曲線(TCC)分析方法，來(lái)進(jìn)行保護(hù)設(shè)備的定值整定及校驗(yàn)，易于使用的圖形用戶界面、準(zhǔn)確的保護(hù)裝置建模、設(shè)備設(shè)置報(bào)告以及大量的經(jīng)過(guò)V&V認(rèn)證的保護(hù)裝置數(shù)據(jù)庫(kù)所有都包括在一個(gè)集成的、基于規(guī)則的設(shè)計(jì)中。

鋼鐵廠的供配電設(shè)備中有很多精密度高、連續(xù)性生產(chǎn)的設(shè)備，這些設(shè)備對(duì)供電可靠性要求特別高，所以保護(hù)設(shè)備的整定配合務(wù)必要準(zhǔn)確可靠，再加上鋼鐵廠供電系統(tǒng)本身比較復(fù)雜，保護(hù)設(shè)備種類(lèi)也多，所以鋼鐵廠保護(hù)設(shè)備整定工作給設(shè)計(jì)及運(yùn)行人員帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。選擇使用ETAP保護(hù)配合模塊不僅可以幫用戶節(jié)約時(shí)間，而且整定結(jié)果也更加準(zhǔn)確可靠。圖7是上述鋼鐵電力系統(tǒng)中一個(gè)電機(jī)支路的TCC曲線配合視圖，從圖上可以直觀的看出各保護(hù)設(shè)備的配合關(guān)系以及插入故障后保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作序列。

圖7 保護(hù)設(shè)備配合TCC曲線圖

由于鋼鐵企業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)都是能源消耗大戶，為了提高企業(yè)內(nèi)部資源綜合利用率、大幅降低單位能耗指標(biāo)，給企業(yè)創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在鋼鐵企業(yè)電力系統(tǒng)中采用高級(jí)的監(jiān)控系統(tǒng)或能量管理系統(tǒng)是一個(gè)非常明智的選擇。

ETAP實(shí)時(shí)企業(yè)解決方案是一套綜合的軟件產(chǎn)品，提供智能電力監(jiān)測(cè)、能量管理、系統(tǒng)優(yōu)化和自動(dòng)化、實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)等功能，適用于實(shí)時(shí)電力管理系統(tǒng)。ETAP實(shí)時(shí)系統(tǒng)的強(qiáng)大功能必定會(huì)使鋼鐵企業(yè)從中受益。

如下圖所示，ETAP實(shí)時(shí)系統(tǒng)主要分為四部分，高級(jí)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)模擬、能量管理系統(tǒng)、智能變電站以及智能切負(fù)荷。

電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和模擬（PSMS）是ETAP實(shí)時(shí)管理應(yīng)用程序的核心。對(duì)于大型的和小型的電力系統(tǒng)、發(fā)電廠、工廠、制造廠和海上采油平臺(tái)，PSMS都是理想的選擇。PSMS利用電氣和物理參數(shù)、負(fù)載以及發(fā)電水平、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂刂七壿?，能夠?qū)Ω鞣N改變和擾動(dòng)做出適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)響應(yīng)。另外，PSMS能夠確定潛在問(wèn)題的根源并能提出糾正動(dòng)作的建議，從而避免斷電的發(fā)生。

• 高級(jí)監(jiān)測(cè)

通過(guò)智能的圖形化用戶界面、單線圖和數(shù)字儀表提供直觀、完整的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)功能包括校驗(yàn)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀況、估計(jì)缺失的系統(tǒng)狀態(tài)、檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)異常、趨勢(shì)測(cè)量值和報(bào)警通知。

PSMS可以用事件日志和報(bào)警工具跟蹤并記錄不正常的動(dòng)作。系統(tǒng)可以在臨界故障發(fā)生之前發(fā)現(xiàn)并通知問(wèn)題。另外系統(tǒng)信息的變化可以圖形化的顯示和記錄下來(lái)。它可將計(jì)算結(jié)果同測(cè)量值作比較，對(duì)有缺失數(shù)據(jù)和存在越限數(shù)據(jù)的設(shè)備將彈出報(bào)警框。

PSMS擁有狀態(tài)和負(fù)荷估計(jì)功能。電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行和控制需要掌握系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)行工況，由于測(cè)量和數(shù)據(jù)通信等方面的原因，得到的數(shù)據(jù)難免存在誤差，甚至出現(xiàn)壞數(shù)據(jù)，ETAP狀態(tài)估計(jì)能在一定程度上剔除壞數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)的精度。

• 事件回放和歷史分析

事件回放的全部信息包括：系統(tǒng)拓?fù)?、系統(tǒng)負(fù)荷（有功、無(wú)功）、狀態(tài)和負(fù)荷估計(jì)的結(jié)果、發(fā)電（有功、無(wú)功和機(jī)端電壓）、潮流（線路、變壓器和饋線的功率和電流）以及報(bào)警和警告等。

事件回放和歷史分析主要用于：（1）分析事故或故障的原因和影響；（2）系統(tǒng)運(yùn)行方式的改進(jìn)；（3）各種可能的操作的探究；（4）“操作預(yù)演”案例的討論。

• 負(fù)荷預(yù)測(cè)和趨勢(shì)

負(fù)荷預(yù)測(cè)對(duì)于工業(yè)用戶和電網(wǎng)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)理想的工具，它可以準(zhǔn)確可靠地預(yù)測(cè)系統(tǒng)中的未來(lái)短期負(fù)荷。一個(gè)好的預(yù)測(cè)對(duì)昂貴的發(fā)電系統(tǒng)單元的開(kāi)機(jī)和停機(jī)、能源采購(gòu)、系統(tǒng)需求的管理以及根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷增長(zhǎng)的調(diào)度系統(tǒng)升級(jí)有直接、重要的影響。

ETAP負(fù)荷預(yù)測(cè)利用經(jīng)典的算法將多個(gè)輸入變量關(guān)聯(lián)在一起，如把預(yù)測(cè)的天氣狀況連同像儀表端負(fù)荷和天氣狀況這樣的歷史數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在一起，來(lái)構(gòu)建預(yù)測(cè)模型。

ETAP數(shù)據(jù)趨勢(shì)是一個(gè)用戶友好并且靈活的趨勢(shì)應(yīng)用功能，既支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也支持存檔的歷史數(shù)據(jù)。

• 預(yù)測(cè)模擬

允許通過(guò)實(shí)時(shí)和存檔數(shù)據(jù)的應(yīng)用預(yù)測(cè)對(duì)操作員動(dòng)作和事件的系統(tǒng)響應(yīng)。例如分析在當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行方式和負(fù)荷狀況下操作員的動(dòng)作（例如斷路器打開(kāi)或關(guān)閉），或者事件（例如a、起動(dòng)某臺(tái)大容量電動(dòng)機(jī)；b、假定系統(tǒng)發(fā)生大擾動(dòng)如短路、跳機(jī)、與主網(wǎng)脫離等）。當(dāng)然，也可以在事件回放模式下的存檔數(shù)據(jù)重現(xiàn)的系統(tǒng)運(yùn)行方式和負(fù)荷狀況下分析操作和事件的系統(tǒng)響應(yīng)。

5.2能量管理系統(tǒng)（EMS）

ETAP能量管理系統(tǒng)（EMS）是一套用于監(jiān)測(cè)、控制、優(yōu)化發(fā)電和輸電系統(tǒng)性能的應(yīng)用軟件。這個(gè)智能的能量管理系統(tǒng)被設(shè)計(jì)來(lái)減少能量消費(fèi)、增加系統(tǒng)利用率、提高可靠性和預(yù)測(cè)電氣系統(tǒng)性能以及優(yōu)化能量使用減少成本。

• 自動(dòng)發(fā)電控制(AGC)

自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）計(jì)算必需的參數(shù)或變化從而優(yōu)化發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。該應(yīng)用軟件使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)如頻率、實(shí)際發(fā)電、聯(lián)絡(luò)線潮流和機(jī)組控制器狀況來(lái)提供發(fā)電的變化。AGC也能計(jì)算必需的參數(shù)去控制負(fù)載頻率，同時(shí)提供要求的數(shù)據(jù)去維持頻率和功率按照預(yù)定值與相鄰的系統(tǒng)進(jìn)行交換。

AGC是完全與經(jīng)濟(jì)調(diào)度和交易安排相結(jié)合的，因此可自動(dòng)地確保發(fā)電調(diào)節(jié)器按照預(yù)定的最經(jīng)濟(jì)的方式運(yùn)行。AGC為最佳的電氣系統(tǒng)運(yùn)行提供指導(dǎo)，以滿足每個(gè)發(fā)電機(jī)的功率需求、蒸汽需求和最小的燃料成本。這個(gè)過(guò)程顯著減小了決策過(guò)程的復(fù)雜性。

• 經(jīng)濟(jì)調(diào)度

經(jīng)濟(jì)調(diào)度（ED）分配電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組的發(fā)電變化，以達(dá)到最適宜的區(qū)域經(jīng)濟(jì)性能。ED為最佳的電氣系統(tǒng)運(yùn)行提供指導(dǎo)，以滿足每個(gè)發(fā)電機(jī)的功率需求、蒸汽需求和最小的燃料成本。

ED采用先進(jìn)的優(yōu)化潮流算法以確定最佳的發(fā)電模式，同時(shí)維持適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備裕度。計(jì)算出并分配個(gè)別發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量，以滿足最低成本下的負(fù)荷要求。ED考慮到發(fā)電成本與發(fā)電水平不成比例、系統(tǒng)在地理上分散、輸電損失依靠發(fā)電模式而定的事實(shí)。

• 交易安排

交易安排（IS）提供從一個(gè)控制區(qū)域到另一個(gè)控制區(qū)域的能量轉(zhuǎn)移的容量安排，同時(shí)考慮線路、調(diào)度輔助服務(wù)、能源交易的財(cái)務(wù)跟蹤。IS專(zhuān)注于電力調(diào)度交換和安排，結(jié)合了能源調(diào)度、交易管理、能源成本分析和報(bào)告。

ETAP IS提供了一個(gè)用戶界面，可以在每個(gè)地點(diǎn)創(chuàng)建能源交易。這個(gè)界面允許用戶為每個(gè)地點(diǎn)分別指定合同，并為每個(gè)地點(diǎn)分配不重迭的進(jìn)度表。從IS應(yīng)用程序中，交易區(qū)域控制誤差（ACE）就可以被提供給自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）計(jì)算。

5.3智能切負(fù)荷（ILS）

智能切負(fù)荷（ILS）為電氣擾動(dòng)和發(fā)電量丟失提供最佳的、快速的切負(fù)荷。根據(jù)擾動(dòng)的類(lèi)型和位置、實(shí)際的運(yùn)行發(fā)電、旋轉(zhuǎn)備用、負(fù)荷、配置、負(fù)荷分配和優(yōu)先權(quán)，ILS為每個(gè)子系統(tǒng)計(jì)算必需切掉的有功負(fù)荷最小值。然后ILS將選擇最好的負(fù)荷組合（CBs）來(lái)滿足這個(gè)需求。執(zhí)行所有這些，對(duì)于瞬時(shí)事件就在系統(tǒng)中的擾動(dòng)發(fā)生之后的幾個(gè)毫秒內(nèi)，對(duì)于穩(wěn)態(tài)過(guò)負(fù)荷情形就在自定義延時(shí)之后的幾個(gè)毫秒內(nèi)。

• 負(fù)荷保存

在擾動(dòng)中切除負(fù)荷所需時(shí)間越長(zhǎng)，最終必須切除的負(fù)荷越多。因?yàn)镮LS的智能和速度，使用ILS切除負(fù)荷的實(shí)際數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于使用常規(guī)方法例如像頻率繼電器和PLC裝置切除的負(fù)荷數(shù)量。

ILS提供無(wú)限數(shù)量的負(fù)荷時(shí)間表供操作員選擇。在擾動(dòng)或發(fā)生緊急情況的時(shí)候，這個(gè)緊急情況下負(fù)荷減少的靈活性在系統(tǒng)的靈活性中產(chǎn)生最終作用。每個(gè)負(fù)荷時(shí)間表能被定義不同的優(yōu)先級(jí)表格、負(fù)荷組、選項(xiàng)、計(jì)算方法等等。這對(duì)于那些負(fù)荷優(yōu)先級(jí)可能不同的系統(tǒng)的不同運(yùn)行周期是十分必要的。有了ILS，操作員可以用最小的工作量實(shí)現(xiàn)負(fù)荷時(shí)間表的轉(zhuǎn)換。

• 負(fù)荷恢復(fù)

負(fù)荷恢復(fù)應(yīng)用程序通過(guò)自動(dòng)恢復(fù)系統(tǒng)可用部分供電同時(shí)保持故障隔離來(lái)最小化擾動(dòng)之后的停機(jī)時(shí)間，不超過(guò)備用電源和線路的容量。

操作員通告和確認(rèn)提供了允許調(diào)度員重新啟動(dòng)負(fù)荷的途徑。有了開(kāi)關(guān)管理，可以一步一步地或在一個(gè)動(dòng)作重新啟動(dòng)負(fù)荷。在重新啟動(dòng)被認(rèn)為是無(wú)效的或不安全的地方，ETAP將自動(dòng)地禁止重新啟動(dòng)并告知系統(tǒng)操作員該負(fù)荷不能啟動(dòng)。

• 切負(fù)荷確認(rèn)

使用ETAP的仿真功能如潮流分析和暫態(tài)穩(wěn)定能確認(rèn)和分析穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)響應(yīng)。ILS仿真器使用模擬和實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。這是對(duì)操作預(yù)演或修改現(xiàn)有切負(fù)荷計(jì)劃、負(fù)荷添加和聯(lián)鎖修改，預(yù)測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)和切負(fù)荷動(dòng)作的完美工具。用適當(dāng)?shù)脑L問(wèn)權(quán)限確認(rèn)ILS邏輯之后，控制器可以很容易地更新服務(wù)器而不需引入在線系統(tǒng)或中斷服務(wù)器的運(yùn)行。

5.4智能變電站（ISub）

智能變電站（iSub）是指由ETAP指導(dǎo)新建或改造的綜合變電站，iSub作為一個(gè)變電站綜合解決方案的一部分，提供保護(hù)、控制、自動(dòng)化、監(jiān)測(cè)和通信等功能。iSub是變電站的核心，對(duì)于系統(tǒng)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)變化，它最先作出響應(yīng)。

• 變電站自動(dòng)化

iSub技術(shù)彌補(bǔ)了其它變電站自動(dòng)化解決方案的缺點(diǎn)。為了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、評(píng)估和自動(dòng)化，ETAP的智能分析方法被用于管理采集到的數(shù)據(jù)。嵌入式的可編程邏輯編輯器提供了一個(gè)友好的用戶界面，來(lái)創(chuàng)建幾乎任何變電站自動(dòng)化應(yīng)用程序。iSub能從變電站的數(shù)字設(shè)備中采集數(shù)據(jù)，無(wú)論什么設(shè)備協(xié)議或是數(shù)據(jù)格式。

• 開(kāi)關(guān)管理

開(kāi)關(guān)管理允許調(diào)度員使用圖形化的用戶界面建立一個(gè)完整的開(kāi)關(guān)程序，并且可以一步執(zhí)行這個(gè)開(kāi)關(guān)計(jì)劃的所有動(dòng)作。這個(gè)開(kāi)關(guān)序列包含了斷路器、負(fù)荷隔離和接地隔離的開(kāi)關(guān)設(shè)備以及執(zhí)行時(shí)間的清單。執(zhí)行任何開(kāi)關(guān)序列之前，應(yīng)用程序會(huì)校核這個(gè)次序是否順從安全開(kāi)關(guān)程序，并且在執(zhí)行每一步時(shí)進(jìn)行下一步前要求確認(rèn)，為了避免疏忽的開(kāi)關(guān)。

可以為雙端引線母線結(jié)構(gòu)的母線負(fù)荷轉(zhuǎn)移設(shè)置開(kāi)關(guān)計(jì)劃，從而取代一步步的切換方法。開(kāi)關(guān)序列能排列基于斷電時(shí)間、未交付能源和開(kāi)關(guān)次序，可以很容易的比較計(jì)劃的不同變化。

• 負(fù)荷管理

智能負(fù)荷管理（ILM）可以幫助執(zhí)行控制策略，從而避免不能預(yù)料的高峰需求時(shí)段可能帶來(lái)的高昂電費(fèi)影響月平衡。ILM在電氣擾動(dòng)時(shí)自動(dòng)執(zhí)行有序系統(tǒng)循環(huán)，可以防止昂貴的原料損失以及減少不安全的操作情況。

ETAP綜合計(jì)算分析系統(tǒng)幫您從鋼鐵廠的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行到維護(hù)每個(gè)階段都提供了智能、可靠的解決方案，為您的企業(yè)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保駕護(hù)航，從而使您的企業(yè)發(fā)展邁上更高一個(gè)臺(tái)階。