[发明专利]一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法及系统

权利要求书

1.一种电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，进行双层控制：

第一层控制，被配置为：根据当前电解铝厂的总可用容量得到所需承担备用容量值，以控制成本最小为目标进行备用容量优化，得到系列电流下限值；

第二层控制，被配置为：按照电解系列的频率偏差量下调系列电流参考值，判断系列电流参考值是否低于系列电流下限值，如是则使得系列电流参考值等于系列电流下限值，并停止下调系列电流参考值；否则，继续进行系列电流参考值的下调控制。

2.如权利要求1所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，第一层控制，具体为：

在每个调度周期之初，采集各电解系列的可用容量，并基于所有电解系列的可用容量之和评估电解铝厂的总可用容量；

向外置终端上传电解铝厂的总可用容量，并获取由外置终端分派的所需承担备用容量值；

以控制成本最小为目标进行备用容量的优化分配，得到最优的系列电流下限序列，并将优化后的系列电流下限值作为约束施加给第二层控制的各电解系列；

判断时间间隔是否达到一个调度周期：若达到，则重新进行第一层控制，否则继续等待直至到达下一个调度周期。

3.如权利要求1所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，第二层控制，具体为：

获取电解系列所在地区的系统频率；

判断系统频率是否低于动作阈值，若低于动作阈值，则按照频率偏差量下调系列电流参考值；否则，继续获取电解系列所在地区的系统频率；

通过实施电解铝负荷内的系列电流控制，使系列电流值快速跟踪并稳定于系列电流参考值；

判断系列电流参考值是否低于上层所设置的系列电流下限值，若低于系列电流下限值，则设置该系列电流参考值等于系列电流下限值，并停止下调系列电流参考值；否则，重复进行判断系统频率是否低于动作阈值之后的步骤。

4.如权利要求3所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，通过PI控制对电解铝负荷内的系列电流进行控制，使系列电流能够跟踪并稳定于系列电流参考值。

5.如权利要求1所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，所述控制成本为原铝产量降低造成的直接损失与由电解铝负荷在无产出时为保温而消耗电能损失的加和。

6.如权利要求1所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，第二层控制采用频率-系列电流下垂控制，具体为：当频率偏差大于频率参考值与动作阈值的差值时，系列电流参考值为系列电流额定值同频率偏差与下垂系数的乘积的差值。

7.如权利要求1所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法，其特征在于，基于当前电解系列中的状态值与整流机组调节范围得到电解系列的可用容量，并基于电解系列的可用容量得到电解铝厂的总可用容量。

8.一种电解铝负荷参与一次调频的控制系统，其特征在于，包括：

第一层控制模块，被配置为：根据当前电解铝厂的总可用容量得到所需承担备用容量值，以控制成本最小为目标进行备用容量优化，得到系列电流下限值；

第二层控制模块，被配置为：按照电解系列的频率偏差量下调系列电流参考值，判断系列电流参考值是否低于系列电流下限值，如是则使得系列电流参考值等于系列电流下限值，并停止下调系列电流参考值，否则，继续进行系列电流参考值的下调控制。

9.一种介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法中的步骤。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的电解铝负荷参与一次调频的控制方法中的步骤。