[發(fā)明專利]一種電熔鎂砂熔煉過程多級需量控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310036484.0
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103135466A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴天佑;孔維健;張宇灝;高文平
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;C04B2/10
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于用電需量控制領(lǐng)域，具體涉及一種電熔鎂砂熔煉過程多級需量控制方法。

背景技術(shù)

電熔鎂砂熔煉過程耗電非常大，供電部門為了限制電熔鎂砂企業(yè)用電負(fù)荷的劇烈波動，與用電企業(yè)簽訂合同約定最大需量限額；用電企業(yè)每個月的最大需量不能超過該限額值，否則面臨嚴(yán)重懲罰。

最大需量，是一個月內(nèi)所有需量測量周期中出現(xiàn)的最大平均負(fù)荷（或功率）。需量周期，是統(tǒng)計用電需量的周期，我國一般規(guī)定需量周期為15分鐘。需量，在一個需量周期中測得用電功率的平均值。滑差時間，依次遞推用來測量最大需量的小于需量周期的時間間隔，可以為1、3、5分鐘。

電熔鎂砂熔煉過程在加料、主熔、排氣三種操作類型中循環(huán)轉(zhuǎn)換。加料操作即由人工或自動設(shè)備向電熔鎂爐內(nèi)填入菱鎂礦或輕燒鎂粉原料。如果對加料操作下的電熔鎂爐停止供電，會造成冷料未經(jīng)預(yù)熱直接落入熔池從而影響鎂砂結(jié)晶環(huán)境，造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降。在加料操作完成后即開始主熔操作，在此操作下需要快速熔化原料，如果停止電熱功率的輸入，會降低原料熔化速率。原料經(jīng)過熔化、分解后將在熔池內(nèi)產(chǎn)生氣體，如果不能及時將這些氣體排出爐外，不僅會影響鎂砂品質(zhì)而且會危害工人或設(shè)備的安全。

目前大部分電熔鎂砂企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)電極升降自動控制。在每臺電熔鎂爐前配備一臺電極升降控制系統(tǒng)，其功能包括：采集三相電極電流、電壓等信號，判斷電熔鎂爐當(dāng)前所處的操作類型，控制三相電極電流在設(shè)定值允許范圍內(nèi)。

為了控制最大用電需量，電熔鎂砂企業(yè)在變配電所安裝最大需量控制系統(tǒng)。這些需量控制系統(tǒng)一般采取的控制方式是當(dāng)檢測到全廠用電需量接近最大需量限額時，按照順序或隨機方式選擇部分電熔鎂爐進行分閘、斷電。這種控制手段沒有考慮電熔鎂爐當(dāng)前的操作類型，如果多次對正在排氣的電熔鎂爐斷電，不僅降低電熔鎂砂質(zhì)量還將危害操作工人安全。除此之外，對電熔鎂爐直接斷電的負(fù)荷調(diào)整方式容易造成超調(diào)，從而降低用電效率。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種電熔鎂砂熔煉過程多級需量控制方法，以達到采用多級需量控制方式實現(xiàn)企業(yè)用電需量不超限額的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對電熔鎂砂熔煉過程影響最小，并保證熔煉過程安全與生產(chǎn)效益的目的。

一種電熔鎂砂熔煉過程多級需量控制方法，包括以下步驟：

步驟1：獲得每臺電熔鎂爐當(dāng)前熔煉過程的電力參數(shù)及操作類型，所述的電力參數(shù)包括：電極電流、爐前變壓器二次側(cè)電壓以及功率因數(shù)；所述的操作類型包括加料、排氣和主熔；

步驟2：根據(jù)全部電熔鎂爐當(dāng)前總用電負(fù)荷預(yù)測耗電量；

上一個需量周期終點與當(dāng)前需量周期終點的間隔為滑差時間，將滑差時間平均分段，每一段時間作為一個時間段；

若當(dāng)前時刻在滑差時間的第1或第2時段內(nèi)，則根據(jù)當(dāng)前總用電負(fù)荷預(yù)測從當(dāng)前時刻到滑差時間的第4時間段結(jié)束的耗電量，并將上述耗電量與從需量周期開始到當(dāng)前的耗電量相加，確定出總的預(yù)測耗電量；所述的需量周期為電熔鎂爐用電負(fù)荷的一個需量周期；

若當(dāng)前時刻在滑差時間的第3或第4時段內(nèi)，則根據(jù)當(dāng)前總的用電負(fù)荷預(yù)測從當(dāng)前時刻到滑差時間的第5時間段結(jié)束的耗電量，并將上述耗電量與從需量周期開始到當(dāng)前的耗電量相加，確定出總的預(yù)測耗電量；

若當(dāng)前時刻在滑差時間的第5時段內(nèi)，則根據(jù)當(dāng)前總的用電負(fù)荷預(yù)測從當(dāng)前時刻到滑差時間的第6時間段結(jié)束的耗電量，并將上述耗電量與從需量周期開始到當(dāng)前的耗電量相加，確定出總的預(yù)測耗電量；

若當(dāng)前時刻在滑差時間的第6時段內(nèi)，則根據(jù)當(dāng)前總的用電負(fù)荷預(yù)測從當(dāng)前時刻到滑差時間的第6時間段結(jié)束的耗電量，并將上述耗電量與從需量周期開始到當(dāng)前的耗電量相加，確定出總的預(yù)測耗電量；

步驟3：當(dāng)前時刻在滑差時間的第1時段～第5時段時，若預(yù)測耗電量大于最大耗電限額時，則執(zhí)行步驟4，反之執(zhí)行步驟2；當(dāng)前時刻為需量周期滑差時間的第6時段時，若預(yù)測耗電量大于最大耗電限額的0.9～0.95倍時，則執(zhí)行步驟4，反之執(zhí)行步驟2；

步驟4：執(zhí)行多級需量控制。

所述的步驟4包括以下步驟：

步驟4-1、判斷當(dāng)前時刻是否在滑差時間的第1時段內(nèi)，若是，則執(zhí)行步驟4-2，否則，執(zhí)行步驟4-11；

步驟4-2、在滑差時間的第2時段采取一級需量控制，在第1時段內(nèi)不采取控制措施，若預(yù)測耗電量大于最大耗電限額，則執(zhí)行步驟4-3；否則繼續(xù)根據(jù)全部電熔鎂爐當(dāng)前總用電負(fù)荷預(yù)測耗電量；

步驟4-3、在第1時段和第2時段均采取一級需量控制，若預(yù)測耗電量大于最大耗電限額，則執(zhí)行步驟4-4；否則繼續(xù)根據(jù)全部電熔鎂爐當(dāng)前總用電負(fù)荷預(yù)測耗電量；