[发明专利]一种电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法

说明书

本发明属于电力系统仿真分析的技术领域，公开了一种电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法，包括对电解槽电解电流施加扰动，记录电解槽电压、电流数据，并进行标幺化处理；基于电解槽动态过程建立二阶系统；将电压、电流扰动变化数据带入二阶系统，确定电解槽模拟仿真参数。本发明将电解槽动态过程视为二阶系统响应，较目前仅使用电压源与电阻串联的方式模拟精度大幅提高，对于提高对电解铝负荷的准确仿真模拟具有积极作用。

技术领域

本发明涉及电力系统仿真分析的技术领域，尤其涉及一种电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法。

背景技术

电力系统是一个复杂的系统，对其进行研究往往依赖计算仿真。在对电力系统进行计算机仿真时，需要建立各部分的模型，并确定相关参数。电力负荷是电力系统中的重要组成部分，建立准确的电力负荷是电力系统仿真的重要基础。电解铝属于高载能负荷，其用电比例在局部地区超过20％，为准确仿真分析这些区域电网，需要对电解铝负荷进行准确建模。

电解槽是电解铝负荷的主要耗电环节，耗电一般超过电解铝厂的90％，对其准确仿真模拟对于电解铝负荷仿真十分重要。目前，对电解槽一般采用电压源与电阻串联的方式模拟，通过与实际数据对比，现有的模拟方法不能准确反映电解槽的响应特性，因此本专利提出了一种新的电解槽模拟方法。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：现有技术不能准确反映电解槽的响应特性的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法，包括：

对电解槽电解电流施加扰动，记录电解槽电压、电流数据，并进行标幺化处理；

基于电解槽动态过程建立二阶系统；

将电压、电流扰动变化数据带入二阶系统，确定电解槽模拟仿真参数。

作为本发明所述的电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法的一种优选方案，其中：所述电解槽，包括：

通过第一电阻R_AL1、第二电阻R_AL2分别与第一电感L_Al1、第二电感L_Al2串联的支路并联后再与电压源E_Al串联的方式模拟电解槽。

作为本发明所述的电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法的一种优选方案，其中：定义扰动时的电压数据为U_dc,m，电流数据为I_dc,m。

作为本发明所述的电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法的一种优选方案，其中：标幺化处理后的数据表示为：

其中，U_N、I_N分别为电解槽的额定工作电压与额定工作电流。

作为本发明所述的电解铝电解槽仿真模拟参数确定方法的一种优选方案，其中：取U_dc,p、I_dc,p扰动前一个时刻的数值，分别记为U_dc,0、I_dc,0；

取U_dc,p、I_dc,p扰动时刻后的数据，分别计为U_dc,f、I_dc,f。