[发明专利]一种电熔镁砂熔炼过程多级需量控制方法

说明书

技术领域

本发明属于用电需量控制领域，具体涉及一种电熔镁砂熔炼过程多级需量控制方法。

背景技术

电熔镁砂熔炼过程耗电非常大，供电部门为了限制电熔镁砂企业用电负荷的剧烈波动，与用电企业签订合同约定最大需量限额；用电企业每个月的最大需量不能超过该限额值，否则面临严重惩罚。

最大需量，是一个月内所有需量测量周期中出现的最大平均负荷（或功率）。需量周期，是统计用电需量的周期，我国一般规定需量周期为15分钟。需量，在一个需量周期中测得用电功率的平均值。滑差时间，依次递推用来测量最大需量的小于需量周期的时间间隔，可以为1、3、5分钟。

电熔镁砂熔炼过程在加料、主熔、排气三种操作类型中循环转换。加料操作即由人工或自动设备向电熔镁炉内填入菱镁矿或轻烧镁粉原料。如果对加料操作下的电熔镁炉停止供电，会造成冷料未经预热直接落入熔池从而影响镁砂结晶环境，造成产品质量的下降。在加料操作完成后即开始主熔操作，在此操作下需要快速熔化原料，如果停止电热功率的输入，会降低原料熔化速率。原料经过熔化、分解后将在熔池内产生气体，如果不能及时将这些气体排出炉外，不仅会影响镁砂品质而且会危害工人或设备的安全。

目前大部分电熔镁砂企业已经实现电极升降自动控制。在每台电熔镁炉前配备一台电极升降控制系统，其功能包括：采集三相电极电流、电压等信号，判断电熔镁炉当前所处的操作类型，控制三相电极电流在设定值允许范围内。

为了控制最大用电需量，电熔镁砂企业在变配电所安装最大需量控制系统。这些需量控制系统一般采取的控制方式是当检测到全厂用电需量接近最大需量限额时，按照顺序或随机方式选择部分电熔镁炉进行分闸、断电。这种控制手段没有考虑电熔镁炉当前的操作类型，如果多次对正在排气的电熔镁炉断电，不仅降低电熔镁砂质量还将危害操作工人安全。除此之外，对电熔镁炉直接断电的负荷调整方式容易造成超调，从而降低用电效率。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明提出一种电熔镁砂熔炼过程多级需量控制方法，以达到采用多级需量控制方式实现企业用电需量不超限额的基础上，实现对电熔镁砂熔炼过程影响最小，并保证熔炼过程安全与生产效益的目的。

一种电熔镁砂熔炼过程多级需量控制方法，包括以下步骤：

步骤1：获得每台电熔镁炉当前熔炼过程的电力参数及操作类型，所述的电力参数包括：电极电流、炉前变压器二次侧电压以及功率因数；所述的操作类型包括加料、排气和主熔；

步骤2：根据全部电熔镁炉当前总用电负荷预测耗电量；

上一个需量周期终点与当前需量周期终点的间隔为滑差时间，将滑差时间平均分段，每一段时间作为一个时间段；

若当前时刻在滑差时间的第1或第2时段内，则根据当前总用电负荷预测从当前时刻到滑差时间的第4时间段结束的耗电量，并将上述耗电量与从需量周期开始到当前的耗电量相加，确定出总的预测耗电量；所述的需量周期为电熔镁炉用电负荷的一个需量周期；

若当前时刻在滑差时间的第3或第4时段内，则根据当前总的用电负荷预测从当前时刻到滑差时间的第5时间段结束的耗电量，并将上述耗电量与从需量周期开始到当前的耗电量相加，确定出总的预测耗电量；

若当前时刻在滑差时间的第5时段内，则根据当前总的用电负荷预测从当前时刻到滑差时间的第6时间段结束的耗电量，并将上述耗电量与从需量周期开始到当前的耗电量相加，确定出总的预测耗电量；

若当前时刻在滑差时间的第6时段内，则根据当前总的用电负荷预测从当前时刻到滑差时间的第6时间段结束的耗电量，并将上述耗电量与从需量周期开始到当前的耗电量相加，确定出总的预测耗电量；

步骤3：当前时刻在滑差时间的第1时段～第5时段时，若预测耗电量大于最大耗电限额时，则执行步骤4，反之执行步骤2；当前时刻为需量周期滑差时间的第6时段时，若预测耗电量大于最大耗电限额的0.9～0.95倍时，则执行步骤4，反之执行步骤2；

步骤4：执行多级需量控制。

所述的步骤4包括以下步骤：

步骤4-1、判断当前时刻是否在滑差时间的第1时段内，若是，则执行步骤4-2，否则，执行步骤4-11；

步骤4-2、在滑差时间的第2时段采取一级需量控制，在第1时段内不采取控制措施，若预测耗电量大于最大耗电限额，则执行步骤4-3；否则继续根据全部电熔镁炉当前总用电负荷预测耗电量；

步骤4-3、在第1时段和第2时段均采取一级需量控制，若预测耗电量大于最大耗电限额，则执行步骤4-4；否则继续根据全部电熔镁炉当前总用电负荷预测耗电量；