[发明专利]一种具有并联低补结构的矿热炉电气参数监测分析系统

说明书

本发明是一种具有并联低补结构的矿热炉电气参数监测分析系统，包括现场检测单元和控制处理器，现场检测单元获取补偿后二次电流，并合成电极电流，再加上电极电压来检测供入电极和电极自身的电气参数，各现场检测单元连接并将检测到的电气参数汇总至控制处理器，控制处理器根据各现场检测单元传输来的电气参数生成矿热炉特有电气参数，现场电气参数和矿热炉特有电气参数构成矿热炉电极全电气参数。本发明能提供完整的高精度软测参数，为具有并联接入低补的矿热炉、低补接入点前后端电气参数的量化相关性得出明确的算法模型系数，优化提高炉控系统自动控制的效率和准确性。

技术领域

本发明涉及电气检测技术领域，具体涉及一种具有并联低补结构的矿热炉电气参数监测分析系统。

背景技术

大容量矿热炉由于低压导体结构的电气特性，决定了其正常运行期间较低的自然功率因数，按照供电规则需要进行无功补偿。

常用的无功补偿方式中，在电炉变压器（以下简称“炉变”）二次低压侧进行的“低压电容补偿”（以下简称“低补”）遵从无功就地补偿原则，是补偿方式的首选。

大容量矿热炉所需低补容量较大，补偿柜体数量较多、补偿电流较大需并联导体接入低压短网，由于现场空间所限，最佳的低补接入方式是多点并联接入。

多点并联接入使矿热炉低压侧二次回路（本身就是并联结构）具有更加复杂的串并联结构，而矿热炉本身以及低补都具有动态特性，最终导致负荷端电极的电气参数呈现出复杂多变量动态特性。

电极电气参数是矿热炉生产控制的核心参数之一。仅仅直接测量或者计算得到该电气参数而不同时了解与前端供电系统设备（含低补）的相关性，就无法实现对电极（生产）的前瞻性主动控制，无法实现矿热炉生产的完全自动控制。

因此对矿热炉低压电气参数进行在线监测、分析的意义，在于能够明确乃至量化矿热炉供电系统设备（含低补）与电极电气参数之间的相关性，为包含对低补等相关设备进行完整、一体化控制的矿热炉自动控制系统（或称“炉控系统”）提供实时可靠的控制依据，实现矿热炉生产的全自动控制，为低补设计提供可靠的优化数据，甚至可以为设备维护等提供参考数据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种具有并联低补结构的矿热炉电气参数监测分析系统。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种具有并联低补结构的矿热炉电气参数监测分析系统，该系统包括现场检测单元和控制处理器，所述现场检测单元获取补偿后二次电流，补偿后二次电流合成电极电流，并加上电极电压来检测供入电极和电极自身的电气参数，各现场检测单元连接并将检测到的电气参数汇总至控制处理器中，所述控制处理器根据各现场检测单元传输来的电气参数生成矿热炉特有电气参数，现场电气参数和矿热炉特有电气参数构成矿热炉电极全电气参数，其特征在于，所述现场电气参数中包括有补偿电流参数，所述补偿电流参数为所有并联接入电炉短网的低压补偿电流或者各补偿接入点后端的短网电流。

进一步的，所述现场电气参数还包括有电压、电流、有功、无功、视在功率、功率因数、电度和谐波参数，所述矿热炉特有电气参数包括有电极操作电阻、电极电抗、电极流压比、各相短网损耗和入炉效率参数。

进一步的，所述现场电气参数由现场检测单元：

对矿热炉二次电流和所有并联接入电炉短网的低压补偿电流进行检测获得；

或者直接检测全部补偿接入点后端电极侧的补偿后二次电流，根据实际的串并联拓扑结构，矢量合成各补偿接入点后端的短网电流和三相电极电流矢量，并通过逆向逻辑校验算法，得到低补与电极电气参数的量化相关性及算法模型系数。

进一步的，所述现场检测单元中包括有罗氏线圈，采用所述罗氏线圈对导体电流进行检测，其中：