[發明專利]一種切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法

在審

• 申請號: 202211528520.0
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN116231663A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 李玲芳;陳義宣;廖思陽;孫鵬;段平生;徐箭;高杉雪;司大軍;吳琛;皮山泉;張杰;賀聰;陳耀文;游廣增;陳姝敏;何燁;黃潤
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/46
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 邱月華

1.一種切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，

依據電解鋁等效拓撲圖分析其負荷功率—電流耦合特性；

根據電解鋁直流電流控制模式，獲取切除整流機組后的負荷直流總電流的變化量；

根據所述電解鋁負荷功率—電流耦合特性，獲取負荷有功功率變化量與直流電流變化量的關系，得到所述負荷直流總電流的變化量。

2.如權利要求1所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，所述電解鋁等效拓撲圖中各個整流機組供應電解鋁生產所需的直流電，所述電解鋁負荷的基本特性為負荷直流部分，所述負荷直流部分通過一個等效電阻R與反電動勢E表示。

3.如權利要求1或2所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，所述電解鋁負荷的基本特性，具體表示為：

U_d＝I_d·R+E(1)

P＝U_d·I_d(2)

其中，U_d為電解鋁負荷直流電壓，I_d為電解鋁負荷直流總電流，R、E分別為負荷直流側等效電阻與反電動勢，P為電解鋁負荷直流功率。

4.如權利要求3所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，負荷有功功率P和直流總電流I_d的耦合關系，表示為：

P＝I_d(I_dR+E)(3)

5.如權利要求4所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，所述電解鋁直流電流控制模式包括，第一控制模式和第二控制模式；

所述第一控制模式為監測和閉環控制直流總電流I_d，使負荷保穩定；

所述第二控制模式為分別監測和控制各組并聯的整流機組電流，每個并聯機組的電流都分別受到閉環控制，以維持該支路的電流穩定。

6.如權利要求5所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，所述獲取切除整流機組后的負荷直流總電流的變化量，包括，

將第一控制模式切換為第二控制模式；

切除所述第二控制模式下若干組并聯整流機組，使得負荷直流總電流的減少，從而減少負荷功率。

7.如權利要求4-6任一所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，所述切除所述第二控制模式下若干組并聯整流機組，使得負荷直流總電流的減少，從而減少負荷功率，表示為：

一個含m臺并聯整流機組的電解鋁負荷，當切除n臺整流機組后，直流總電流的變化量為：

其中，ΔI_d為直流總電流的變化量，I_d,cut為被切除整流機組總電流，I_d為切除前直流總電流。

8.如權利要求7所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，所述根據所述電解鋁負荷功率—電流耦合特性，獲取負荷有功功率變化量與直流電流變化量的關系，表示為：

其中，ΔP_ra、ρ分別為負荷有功功率變化率、直流總電流變化率，取值范圍均為[-1,1]；E為反電動勢，為定值；U_d為原負荷直流電壓。

9.如權利要求8所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，

所述直流總電流變化率ρ，表示為：

其中，I_d為直流總電流；I_d′和ΔI_d分別為變化后的直流總電流、直流總電流變化量。

10.如權利要求9所述的切除電解鋁整流機組的負荷功率變化量計算方法，其特征在于，將所述切除整流機組后的負荷直流總電流的變化量帶入所述直流總電流變化率ρ，可得到一個含m臺并聯整流機組的電解鋁負荷，當切除n臺整流機組后，功率切除量為：

其中，U_d為切除前負荷直流電壓，E為反電動勢。