[发明专利]蓄能电炉的优化控制的智能装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明提供一种蓄能电炉的优化控制的智能装置及控制方法，其涉及能源应用领域,尤其涉及电蓄能装置的优化控制领域。

背景技术

现有技术的蓄能电炉控制方法不能满足快速蓄能高密度蓄能和高可靠性的要求，中国专利申请号为201310597690.9，名称为“固体蓄热式风力发电装置及其控制方法”它加热丝采用串联控制方法可靠性差，它的电热元件阻值不同很难实现工业化生产，虽然能对电热功率进行控制，但无法实现高密度快速蓄能控制，难以实现容错控制，因此该方案很难推广应用。

发明内容

发明目的：本发明提供一种蓄能电炉的优化控制的智能装置及控制方法，其目的是解决以往的方式所存在的无法实现高密度快速蓄能控制的问题。

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种蓄能电炉的优化控制的智能装置，其特征在于：该装置包括三相电流传感器、炉内温度和进出水温度的检测传感器、智能控制器和由它控制的多个单相开关以及与单相开关相连的负载回路，三相电流传感器、炉内温度和进出水的检测传感器均连接至智能控制器，由单相开关控制的负载回路分别加在各层电热元件的不同的相与相之间。

单相开关所控制的负载回路，有M个正常工作回路，N个备用回路，M≥3,N≥1,M和N是自然数，这些回路分别均匀的接在不同的相与相间。

三相电流传感器为用于检测该炉的三相电流和记录功率所消耗功率的多功能电表，炉内温度检测传感器为三个检测炉内不同温度的热电偶，进出水温度的检测传感器为两个分别检测进出水温度的热电阻；在该智能控制器还连接有通讯接口和用来记录蓄能电炉输出热能的超声波热能表；三个检测炉内不同温度的热电偶分别设置在炉内的上中下层检测上中下层的温度。

单相开关为无弧接触器。

利用上述的蓄能电炉的优化控制的智能装置所实施的蓄能电炉的优化控制方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

利用智能控制器根据三相电流和接线方式控制开关的投切，从而达到三相平衡和系统的优化控制以及实现自诊断和容错控制的目的，由单相开关控制的负载回路分别加在不同的相与相之间或加在不同的相与相之间，通过智能控制器控制各个单相开关，把不同的负荷分别加到不同的相与相之间；

单相开关所控制的负载回路，有M个正常工作回路，N个备用回路，M≥3,N≥1,M和N是自然数，这些回路分别均匀的接在不同的相与相间；

在用户可变负荷要求精准控制的情况下，至少一个三相调功器或三个单相调功器，根据工艺要求可以把它们固定在指定的回路调节，也可以加在任何需要调节的回路实现进行调节，实现自适应控制； 

采用单相开关实现灵活的分相控制各层电热元件的加热，使温度控制均匀提高蓄能密度，投切蓄能电炉的情况下，可根据不同区域的温度和热功率，采取前馈控制特别灵活的将任何一路或几路投入加热，实现快速高密度蓄能，从而实现优化控制，这是以采用单相开关实现分相控制为基础的。

采用单相开关实现灵活的分相控制各层电热元件的加热，在实现温度控制均匀同时非常容易三相负荷平衡控制；

利用智能控制器根据不同区域的温度和热功率，采取前馈控制利用分相控制的灵活性将任何一路或几路投入加热，实现快速高密度蓄能，这是以采用单相开关实现分相控制为基础的；

智能控制器根据具体工况依据不同区域的温度、热功率、控制三相负荷平衡要求以及采取前馈控制利充分用分相控制可将任何一路或几路投入加热的灵活性，综合各种因素，可达到快速高密度蓄能目的,提高了电热转换速度和可靠性，从而实现了优化控制。

根据系统的三相电流和个电热元件的工作状态实现加热部件的自诊断，由于采用的冗余措施， 当M个正常工作回路中的任何一个回来出现问题时，都可以在N个备用回路选择最合适的回路来取代故障回来，从而实现了容错控制；