多能源微电网能量管理系统平台 EMS 分层控制架构与功能模块在转底炉系统的应用

张 元玲¹, 彭 程¹, 乔 赟²
1、宝武集团环境资源科技有限公司
2、上海擎剑汽车技术有限公司

摘要

转底炉（RHF）作为钢铁行业处理含铁含锌固废和煤基直接还原炼铁的关键工艺，在资源循环利用方面具有重要
作用，但其高能耗、高碳排放问题已成为制约行业绿色发展的瓶颈。本文提出一种面向转底炉系统的多能源微电网能量管
理系统（EMS）分层控制架构与功能模块，通过深度融合转底炉工艺特性与微电网技术，实现电、热、燃料等多种能源的
协同优化与梯级利用。系统采用“设备层 - 区域协调层 - 能源管理与优化调度层 - 企业生产协同层”四层控制架构，结
合多目标智能优化算法、动态平衡联控策略与自适应学习机制，有效应对转底炉负荷波动大、余热利用率低等问题。在某
大型钢铁企业的实际应用中，系统实现了能源综合利用效率从 58% 提升至 81.3%，碳排放强度从 2.5t CO2/t 产品降至 1.52
tCO2/t 产品，能源成本降低 23.4%，关键负荷供电可靠性提升至 99.999%，年综合经济效益达 3225 万元。本研究为钢铁行
业实现“双碳”目标提供了可行的技术路径与系统解决方案。

关键词

转底炉；多能源微电网；能量管理系统；分层控制；碳排放；能源效率

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