[發明專利]一種自動調節電解鋁直流負荷的微電網控制系統及裝置

有效

• 申請號: 201210199785.0
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN103510124A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 袁進禹;蔣小銘;魏春愛
• 申請（專利權）人: 沈陽鋁鎂設計研究院有限公司
• 主分類號: C25C3/20
• 分類號: C25C3/20;C25C3/16
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

1.一種自動調節電解鋁直流負荷的微電網控制系統，其特征在于：

該系統中設置一上位計算機，所述上位計算機發出整流系統觸發給定信號G，控制系統進入工作狀態；

所述上位計算機實時采集直流傳感器的電解直流反饋信號I，通過電解直流反饋信號I判斷電解直流電流是否與額定值有偏差，如存在偏差，則輸出一個可控硅給定控制信號V對整流機組進行可控硅穩流，實現電解槽恒電流穩定運行。

2.根據權利要求1所述的自動調節電解鋁直流負荷的微電網控制系統，其特征在于：

所述上位計算機還通過電源頻率檢測儀采集電網頻率信號F，如果電網頻率信號F異常，則需判斷電網頻率信號F偏離正常值的大小，當偏離值達到設定較大值時，需逐一退出整流機組，并根據可控硅給定控制信號調整晶閘管觸發角，以實現電解槽降電流運行，保證電網頻率穩定；當偏離值達到設定較小值時，則只需根據可控硅給定控制信號V調整晶閘管觸發角，以實現電解槽降電流運行，保證電網頻率穩定。

3.根據權利要求2所述的自動調節電解鋁直流負荷的微電網控制系統，其特征在于：

如電網頻率正常時整流機組有1臺或2臺故障退出運行時，此時可根據電解直流反饋信號I自動調節其它整流機組晶閘管觸發角使電解系列保持電流恒定；如頻率正常時整流機組有3臺故障退出運行時，此時可根據電解直流反饋信號I自動調節其它整流機組晶閘管觸發角使電解系列降電流運行。

4.根據權利要求1所述的自動調節電解鋁直流負荷的微電網控制系統，其特征在于：

所述電解直流反饋信號I是電解鋁直流系統能夠自動保持系列額定電流恒定運行的反饋信號，設置7臺并聯工作的整流機組輸出電解槽額定電流，當電網頻率正常時控制系統根據電解直流反饋信號I對整流機組2輸出可控硅給定控制信號V調節可控硅的晶閘管觸發角，實現電解槽恒電流穩定運行。

5.根據權利要求1所述的自動調節電解鋁直流負荷的微電網控制系統，其特征在于：

控制系統包括如下步驟：

步驟a:在控制系統初始工作時由控制操作人員通過計算機給定整流系統觸發給定信號G信號，控制系統進入工作狀態；

步驟b:計算機實時在線檢測電網頻率,當發電廠發電機組異常造成電網頻率下降，需要減少負荷時，進入頻率控制狀態，控制系統進入下一步驟h；如電網頻率正常，進入電解穩流狀態，進行c、d、f步驟；

步驟c:當并聯運行的整流機組有1臺故障退出運行時，此時進入步驟e；

步驟d:當并聯運行的整流機組有2臺故障退出運行時，此時進入步驟e；

步驟e:根據電解直流反饋信號I自動調節其它運行中的整流機組晶閘管觸發角，以使電解槽保持電流恒定；

步驟f：當并聯運行的整流機組有3臺故障退出運行時，此時進入步驟g；

步驟g:根據電解直流反饋信號I自動調節其它運行中整流機組晶閘管觸發角，以使電解槽降電流運行；

當步驟b檢測電網頻率不正常時，執行步驟h；

步驟h：如果檢測到電網頻率下降至系統設定限值時，此時為實現快速穩定電網頻率，控制系統可以同時執行兩個指令信號,執行步驟i及步驟j；

步驟i:發出一個跳閘信號停掉一臺整流機組，使電解直流負荷將快速減少1/7；

步驟j:根據可控硅給定控制信號V調節剩余運行中的整流機組的晶閘管觸發角，使電解直流降電流運行；經過步驟i及步驟j后，再次檢測電網頻率信號F是否正常；如頻率正常，電網頻率進入安全穩定狀態；如果頻率仍不正常，將再次重復步驟i及步驟j，退出一臺整流機組及調整晶閘管觸發角降電流運行，如此反復，直至電網頻率正常，電網頻率進入安全穩定狀態；

當步驟h檢測到頻率未下降至設定限值時，執行步驟m；

步驟m:根據可控硅給定控制信號V調節整流機組的晶閘管觸發角，使電解直流降電流運行，然后檢測電網頻率信號F是否正常，如頻率正常，電網頻率進入安全穩定狀態；如果頻率仍不正常，將再次重復步驟m；調整晶閘管觸發角直流降電流運行，如此反復，直至頻率正常，電網頻率進入安全穩定狀態。

6.一種自動調節電解鋁直流負荷的微電網控制裝置，其特征在于：

該裝置主要包括：上位計算機，整流機組，電解槽，電源頻率檢測儀和直流傳感器；

所述上位計算機發出觸發給定信號至整流機組，控制整流機組進行整流工作；

所述整流機組與電解槽連接，實現鋁電解直流供電；

所述上位計算機采集電源頻率檢測儀的電網頻率信號F，進行判斷電網電能質量；

所述上位計算機采集直流傳感器的電流信號，進行判斷電解槽的直流電流是否正常；

所述上位計算機還輸出控制信號至可控硅，調整晶閘管觸發角實現直流電流調整。