Projet d'ASI de Zhongtian Steel Nantong : Cas d'alimentation de niveau industriel pour une aciérie connectée à la 5G

Ⅰ. Aperçu du projet

1.1 Contexte de l'entreprise

• Zhongtian Iron and Steel Group (Nantong) Co., Ltd. est la principale base de production de Zhongtian Iron and Steel Group (Nantong) Co. (ci-après dénommée "Zhongtian Nantong") est située dans la nouvelle zone portuaire de Haimen, dans la baie de Tongzhou, dans la ville de Nantong, dans la province de Jiangsu. Avec un investissement total d'environ 100 milliards de yuans et une capacité de production prévue de 13 millions de tonnes par an, il s'agit de la première aciérie entièrement connectée "5G+Internet industriel" de la province de Jiangsu et d'une usine verte de niveau national.
• L'entreprise possède des installations de pointe telles que le premier système de locomotive électrique pure AI+5G au monde et un système d'aciérie intelligent. En 2024, son chiffre d'affaires dépassera les 95 milliards de yuans, ce qui la placera parmi les plus grandes entreprises du monde. Fortune China 500 liste.

1.2 Exigences en matière d'alimentation électrique

Grâce à des améliorations intelligentes, Zhongtian Nantong fait face :

• Dépendance à l'égard des équipements de haute précision: Une alimentation électrique continue 24 heures sur 24 est nécessaire pour les convertisseurs de fréquence des machines de coulée continue, les systèmes intelligents de contrôle des lignes de laminage, etc. Les fluctuations de tension >±1% entraîneront l'arrêt de l'équipement.
• Des défis environnementaux extrêmes: La température dans la zone du haut fourneau atteint plus de 60°C, et la concentration de poussière dépasse 10mg/m³. Traditionnel UPS sont sujets à une protection contre la surchauffe en raison d'une dissipation thermique insuffisante.
• Flexibilité d'expansion: L'itération rapide des lignes de production exige que les ASI prennent en charge l'expansion dynamique, ce que les solutions traditionnelles à capacité fixe ne peuvent pas faire.

Ⅱ. Défis majeurs

2.1 Qualité et fiabilité de l'électricité

• Interférence harmonique: Les convertisseurs de fréquence des laminoirs provoquent une distorsion harmonique totale du courant (THDi) atteignant 9%, ce qui affecte la précision du contrôle PLC.
• Surcharge instantanée: Le courant de démarrage des moteurs basculants des convertisseurs atteint 11 fois la valeur nominale, ce qui rend les systèmes UPS conventionnels susceptibles de s'arrêter en cas de surcharge.

2.2 Les points douloureux de la gestion de l'exploitation et de la maintenance

• Déploiement décentralisé: Des systèmes ASI indépendants permettent un temps de réponse aux pannes de plus de 3 heures.
• Vieillissement de la batterie: Les batteries plomb-acide ont une durée de vie de seulement 3 000 cycles, avec un coût de remplacement annuel dépassant les 5 millions de yuans.

2.3 Goulets d'étranglement en matière d'efficacité énergétique

• Fonctionnement inefficace: Les systèmes ASI traditionnels ont un rendement de 82%, ce qui entraîne des coûts d'électricité annuels supérieurs à 150 millions de yuans.
• Pression sur la réduction des émissions de carbone: Elle doit atteindre l'objectif de réduction des émissions de carbone de l'industrie sidérurgique dans le cadre du "14e plan quinquennal" de la province de Jiangsu (18% de réduction des émissions de carbone par tonne d'acier).

Ⅲ. Solutions

3.1 Architecture technique

3.2 Stratégie de mise en œuvre

1. Gouvernance de la qualité de l'électricité: Déployer des modules de contrôle entièrement numériques DSP pour compenser les harmoniques en temps réel, réduisant le THDi à moins de 2%.
2. Extension modulaire: Adopter 6 unités d'ASI de 250 kVA en parallèle, avec une capacité totale de 1,5 MW et un espace d'expansion réservé de 50%.
3. Fonctionnement et entretien intelligents: Se connecter à la plateforme de gestion de l'énergie de Zhongtian Iron and Steel pour réaliser des économies d'énergie. surveillance à distance de l'état de santé de la batterie (SOH).

Ⅳ. Réalisations du projet

4.1 Amélioration de la fiabilité de l'alimentation électrique

• Record de zéro temps d'arrêt: La disponibilité du système atteint 99,999%, avec des interruptions annuelles non planifiées de moins de 5 minutes.
• Réaction en cas d'erreur: Le système d'autodiagnostic raccourcit le temps de réponse de la maintenance de 80%, avec un MTTR (Mean Time To Repair) ≤20 minutes.

4.2 Optimisation de l'efficacité énergétique

• Gouvernance harmonieuse: THDi réduit de 9% à 2%, ce qui permet de réaliser des économies annuelles de 28 millions de yuans sur les coûts d'électricité.
• Durée de vie de la batterie: Lithium fer phospha

Références

1. Commission électrotechnique internationale (CEI)Site officiel : www.iec.ch
2. Underwriters Laboratories (UL)Site officiel : www.ul.com
3. Comité européen de normalisation (CEN)Site officiel : www.cen.eu
4. Standardization Administration of China (SAC) Site web officiel : www.sac.gov.cn
5. Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance (CNESA)Site web officiel : www.cnESA.org
6. Organisation internationale de normalisation (ISO)Site officiel : www.iso.org