[发明专利]一种电解铝供电系统智能自动调压优化控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解铝供电系统智能自动调压优化控制方法，属于化工和冶金用低压大电流整流系统稳流控制领域。

背景技术

对于铝电解行业来说，直流电流的平稳度是影响铝电解产量的重要因素之一。铝电解中，阳极效应能引起系列电流大幅度波动；若无稳流措施，铝液面会出现振摆，易造成极间短路。为正常生产，必须加大电解槽极距，结果导致槽电压上升、电耗增多、槽温过高和电流效率降低等不良局面发生，稳流控制就成了铝冶炼中不可缺少的重要环节，而长期倍受关注。因此，研究铝电解过程中系列电流的稳流控制是当前铝电解行业供电系统中值得研究的一个重要课题。

电解铝整流系统的调压方式主要有大功率二极管整流机组调压方式和大功率晶闸管整流机组调压方式。其中，二极管整流机组调压方式采用有载调压变压器进行粗调，自饱和电抗器进行细调；晶闸管整流机组调压方式采用无载或有载调压变压器进行粗调，控制晶闸管导通角进行细调。有载调压变压器完成一次分接头调节接近5s，称为机械时间延迟，为避免分接头频繁切换或是误动作，往往机械时间延迟再加上一段时间，所以有的有载调压变压器完成一次分接头调节，所需时间为20s-100s，属于慢动作原件。而自饱和电抗器与晶闸管的调节速度可以达到0.5s以内，目前对于有载调压变压器粗调与自饱和电抗器细调的智能自动调压，还没有实现无人自动化，有载调压变压器的调节由人工调节，为高效可靠地实现整个电解铝供电系统稳流控制，智能自动调压就必须有合适的优化控制策略，使得稳流调压的过程由自饱和电抗器细调来完成，有载调压变压器粗调要保证细调有足够的调压裕量以维持系列电流的长期稳定运行。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种电解铝供电系统智能自动调压优化控制方法。

本发明的主要技术内容如下：

一种电解铝供电系统智能自动调压优化控制方法，包括自饱和电抗器细调与有载调压变压器粗调的智能自动调压，包括以下步骤：

（1）、首先将自饱和电抗器细调的调压范围分为三个阶段，设自饱和电抗器细调调压范围为0-ΔU_max，将0-U₁电压范围设为第一段，称为升档段,判断调压值处于升档段时，进行有载调压变压器的升档操作；将U₁-U₂电压范围设为第二段，称为自由段，判断调压值处于自由段时，有载调压变压器无升降档操作；将U₂-ΔU_max电压范围设为第三段，称为降档段，判断调压值处于降档段时，进行有载调压变压器的降档操作；其中U₁<U₂；

（2）、在系列电流发生波动或系列电流给定值更改时，判断给定值变化量是否小于额定电流γ%，所述γ%由现场实际参数获得，

（a）、若是给定值变化量大于额定电流γ%，则进行以下步骤：

（a1）、首先进行相应的有载调压变压器粗调的操作，所述操作包括升档与降挡；

（a2）、待自饱和电抗器细调调节时间td并经延时时间Δtd后对此时自饱和电抗器细调电压值所处的区间进行判断，根据区间进行相应的有载调压变压器操作；所述延时时间Δtd要大于阳极效应消除的时间；

（a3）、如果自饱和电抗器细调电压量处于自由段内时，有载调压变压器粗调不操作；如果此时自饱和电抗器细调电压值仍不处于自由段内，包括处于自饱和电抗器细调的上下限的情况，继续进行有载调压变压器粗调的操作,重复以上a1～a2过程，直至自饱和电抗器细调电压量处于自由段内；

（b）、若是给定值变化量小于额定电流γ%，则进行上述步骤a2～a3的操作。

上述步骤1中的自由段的电压范围要在有载调压变压器正常工作情况下变化一个档位所引起的输出电压变化量的1.5倍左右。

上述步骤1中的升档段和降档段的调压范围要可以满足一次最常见电流波动的调压范围。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：