The invention relates to a mathematical model of AC electric arc furnace is established, simulation analysis and optimization of operating point, through the electrode control, dynamic compensation, short network reconstruction and production of a series of rhythm adjustment and power saving control method, in particular relates to a control method used in AC arc furnace power supply system simulation in power saving operation guide. The method comprises the following steps: (1) measuring the power curve of an electric arc furnace; (2) running simulation; (3) carrying out data analysis; (4) analyzing the main factors influencing the efficiency of an electric arc furnace; and (5) putting forward energy-saving measures. The invention has the advantages that: compared with the traditional smelting process of iron and steel enterprises, can significantly reduce the power consumption, in response to the national call for energy saving and emission reduction.
【技术实现步骤摘要】
一种基于软件建模仿真的交流电弧炉供用电系统节电控制方法
本专利技术涉及一种交流电弧炉数学模型建立、软件仿真分析优化工作点后,通过电极控制、动态补偿、短网改造及生产节奏调整等一系列的节电控制方法,具体涉及一种应用于交流电弧炉供用电系统中软件仿真指导节电运行的控制方法。
技术介绍
目前,钢铁行业,大多数应用交流电弧炉的企业,一般都是未经仿真优化的传统冶炼工艺方法,这种方式方法大多数只用非建模优化过的固定档位冶炼、静态投切电容补偿、短网品质因数相对较低、电弧炉冶炼上、下游生产节奏、采样测温等整体时间统筹不足。
技术实现思路
为了解决现有的传统冶炼工艺交流电弧炉工作点运行效率低,性价比欠佳,整体节电措施不足导致吨钢电耗偏高的问题,本专利技术提供一种基于软件建模仿真、分析运算结果的基础上,对交流电弧炉进行整体节能降耗的系统节电方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:建立电弧炉供、配、用电系统的数学模型,并基于此模型和实际的调研数据绘制电弧炉运行曲线和效率曲线,根据不同钢种精炼需求选择最优的运行电压和运行电流,并据此生成控制用运行点控制数据库,用该库指导精炼过程操作。其次,通过仿真分析的运算结果对电弧炉系统出现的无功波动进行动态的补偿,使电弧炉系统无功稳定的同时降低对电源系统短路容量的需求,并结合电弧炉系统短网改造和电极优化控制进一步提升节能空间。最后,调整冶炼与连铸工艺的配合节奏降低电耗。一种基于建模仿真的交流电弧炉供用电系统节电控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)实测电弧炉功率曲线;(2)运行仿真;(3)进行数据分析;(4)分析影响电弧炉效率的 ...
【技术保护点】
一种基于建模仿真的交流电弧炉供用电系统节电控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)实测电弧炉功率曲线;(2)运行仿真;(3)进行数据分析;(4)分析影响电弧炉效率的主要因素;(5)提出节电措施。
【技术特征摘要】
1.一种基于建模仿真的交流电弧炉供用电系统节电控制方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)实测电弧炉功率曲线;(2)运行仿真;(3)进行数据分析;(4)分析影响电弧炉效率的主要因素;(5)提出节电措施。2.根据权利要求1所述的一种基于建模仿真的交流电弧炉供用电系统节电控制方法,其特征在于,所述步骤(1)实测电弧炉功率曲线具体如下:(1)测量电弧炉能耗状况,数据为:第一段冶炼周期为46min44s,其中通电时间为27min47s;第二段冶炼周期为27min01s,其中通电时间为20min52s;(2)根据电弧炉的等值电路,确定电能质量测试评估点B点,电弧炉用电特性测试评估点Bi点,以及接电能质量控制装备的支路作为电能质量控制测试评估点;(3)冶炼过程功率数据如下表(4)主要运行参数:D2点即电弧炉二次输出点第1段:平均有功功率8.08MW,有功波动范围5.05‐10.4MW;平均无功功率3.73MVar,无功波动范围1.55‐7.87MVar;平均功率因数0.91,功率因数波动范围0.79‐1;第2段:平均有功功率10.3MW,有功波动范围10.1‐13.8MW;平均无功功率4.72MVar,无功波动范围3.92‐10.2MVar;平均功率因数0.91,功率因数波动范围0.79‐1;根据现场仪表显示数据,35kV母线的实际运行电压约为38.15kV;其原因为主降变压器输出偏高,同时现场FC补偿对母线具有一定的抬升作用,因此精炼系统二次开路电压可以推算知:电弧炉变压器的二次开路电压大约为额定的1.09倍;即实际35kV运行电压在35kV×1.09=38.15kV;相应的电弧炉变压器二次开路电压为:6档位开路电压:232V×1.09=252.88V3档位开路电压:267V×1.09=291.03V据此可以由运行仿真软件反推电弧炉系统B2点的运行数据,B2点具体数据为:第1段:平均有功功率8.176MW,平均无功功率4.522MVar,平均功率因数0.875;第2段:平均有功功率10.53MW,平均无功功率5.703MVar,平均功率因数0.879。3.根据权利要求1所述的一种基于建模仿真的交流电弧炉供用电系统节电控制方法,其特征在于,所述步骤(2)运行仿真具体如下:(1)绘制Pn-Qn运行曲线图步骤(n=0,1,2,3,4,5);(1.1)计算(1.2)令ke=0.2~1.0,步长0.001,由得到IE,n,i;(1.3)由kop=f(ke)求得kop,并根据计算XE,n,i;(1.4)由计算RE,n,i;(1.5)计算从而供电效率为(1.6)根据Pn,i,Qn,i的值画出P-Q曲线;(1.7)电流曲线:对于EAF,在IE,n,i=72kA、60kA、50kA、40kA时,对同一电流值在P-Q曲线上将对应i=1,2,…,21的点连接起来;对于LF,在IE,i=50kA、40kA、30kA时,对同一电流值在P-Q曲线上将对应i=1,2,…,10的点连接起来;其中EAF的最大工作电流同理LF的最大工作电流其中,各变量的含义分别为:Pn、Qn分别为运行曲线描述点的有功功率、无功功率;ISC,n,i为运行曲线描述点的短路电流;Ui为电弧炉变压器二次开路电压;XS1,i、RS1,i、XS2,n,i、RS2,n,i分别为高压侧、电弧炉中压侧等效电抗及电阻;ke为电弧炉系统电弧电流系数;IE,n,i为描述点的电弧电流大小;kop为电弧炉系统运行电抗系数;XE,n,i、RE,n,i分别为运行描述点电弧的电抗及电阻特性;Pn,i、Qn,i分别为不同档位时的系统有功功率及无功功率;βn,i为电弧炉供电系统的...
【专利技术属性】
技术研发人员:张昊,李令冬,宋毅,杨宗丰,
申请(专利权)人:北京英博新能源有限公司,北京英博电气股份有限公司,廊坊英博电气有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。