交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法技术

本发明专利技术提供一种交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，包括：采集电弧炉的工作参数，所述工作参数至少包括工艺参数、电气参数和电弧炉每一相升降立柱的实时位置参数；根据所述工艺参数，获取瞬时电弧稳定率，以及目标执行器的输出中间值，所述工艺参数至少包括电流的预设值；分别计算目标执行器的输出中间值对应的电流值与电流的预设值的差值，以及检测电流值与电流的预设值的差值，并将两个差值进行比较；根据比较结果，输出目标执行器的最终值；本发明专利技术克服了只能通过判断电弧电流或者阻抗的变化进行调节，而无法判断实际电弧弧柱随炉况变化而发生的改变，导致电弧炉调节系统无法长期地保证最佳功能稳定实现的问题。

【技术实现步骤摘要】
交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法
本专利技术涉及冶金领域，尤其涉及一种交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法。
技术介绍
在电弧炉生产中，电极升降自动控制系统是电弧炉冶炼生产中的核心设备，要求通过电极升降立柱的位置变化来调节电弧的长短，从而来调节因为炉内条件的变化而导致的电弧的变化。传统的电极调节系统采用阻抗调节或者电流调节等调节方式时，由于电弧本身的动态电气特性导致调节器系统在使用过程中存在电弧电流变化，导致电弧弧柱不能快速进入下一个平衡点，从而导致调节系统要么超调，要么系统反复震荡，某些时候还会加剧短网系统的不稳定性的情况。而目前，为了提高电弧炉炼钢的质量，虽然国内外开发出一系列的方法防止电弧炉电极调节系统发生上述的情况，但是效果并不理想，现有的电弧炉调节器依然存在着只能通过判断电弧电流或者阻抗的变化进行调节，而无法判断实际电弧弧柱随炉况(温度、压力和周期)变化而发生的改变，导致电弧炉调节系统无法长期地保证最佳功能稳定实现的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供一种交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，以解决上述技术问题。本专利技术提供的交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法进一步，一种交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，其特征在于，包括：采集电弧炉的工作参数，所述工作参数至少包括工艺参数、电气参数和电弧炉每一相升降立柱的实时位置参数；根据所述工作参数，获取瞬时电弧稳定率，以及目标执行器的输出中间值，所述工艺参数至少包括电流的预设值；分别计算目标执行器的输出中间值对应的电流值与电流的预设值的差值，以及检测电流值与电流的预设值的差值，并将两个差值进行比较；根据比较结果，输出目标执行器的最终值。进一步，所述工艺参数还包括工艺热平衡推导电弧周围温度值、炉内压力值和冶炼阶段对电弧稳定的影响系数，所述电气参数包括电流和电压的幅值，以及电流和电压的功率角。进一步，所述电弧稳定率通过如下公式获取：其中，Gfn为n相电的电弧稳定率，K1n为电流变化修正系数，K2n为电压变化修正系数，K3n为电极立柱速度变化修正系数，in为电流函数，un为电压函数，dn为电极位置函数，n为三相电的任一项。进一步，根据所述电弧稳定率、环境对电弧的影响系数、工艺参数和电气参数获取目标执行器的输出中间值，所述环境对电弧的影响系数通过如下公式获取：其中，βn为环境对电弧稳定的影响系数，a为冶炼阶段对电弧稳定的影响系数，p为炉内气压值，T为电弧周围温度，Un为电压有效值，In为电流有效值，ln为电弧长度，n为三相电的任一项。进一步，所述目标执行器的输出中间值，通过如下公式获取：其中，Kp为比例系数，KI为积分时间转换常数，KD为微分时间转换常数，K为液压比例放大系数，IC为电流的预设值，n-1为对应相上一个计算周期的计算值，n-2为对应相上两个计算周期的计算值，Gfn为电弧稳定率。进一步，当比较结果在预设的阈值范围之内时，输出值为0；当比较结果在预设的阈值范围之外时：如果K*sn-IC＞0，In-IC＞0，则当K*sn＞In时，输出值为当K*sn＜In时，输出值为如果K*sn-IC＜0，In-IC＞0，或者K*sn-IC＞0，In-IC＜0，则输出值为如果K*sn-IC＜0，In-IC＜0，K*sn＜In时，输出值为其中，Sn为目标执行器的最终值，为调节灵敏度。进一步，周期性进行速度检测，并根据检测结果对电极立柱速度变化修正系数进行动态修正。进一步，根据实时采集的工艺参数、电气参数以及电弧炉每一相升降立柱的实时位置参数，建立预测模型，并对电弧进行预测。本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法。本专利技术还提供一种电子终端，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述终端执行如上述任一项所述方法本专利技术的有益效果：本专利技术中的交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，根据不同情况进行判断，并最终输出给目标执行器作为输出最终值，从而保证动态电极升降系统能长期、稳定地发挥稳定电弧燃烧的功能，本专利技术克服了现有的电弧炉调节器只能通过判断电弧电流或者阻抗的变化进行调节，而无法判断实际电弧弧柱随炉况(温度、压力和周期)变化而发生的改变，导致电弧炉调节系统无法长期地保证最佳功能稳定实现的问题。附图说明图1是本专利技术的实施例中的流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法原理示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，本实施例中的交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，包括：采集电弧炉的工作参数，所述工作参数至少包括工艺参数、电气参数和电弧炉每一相升降立柱的实时位置参数；根据所述工艺参数，获取瞬时电弧稳定率，根据电流、温度和炉压模型得到此时环境对电弧的影响系数，以及目标执行器的输出中间值，所述工艺参数至少包括电流的预设值；分别计算目标执行器的输出中间值对应的电流值与电流的预设值的差值，以及检测电流值与电流的预设值的差值，并将两个差值进行比较；根据比较结果，输出目标执行器的最终值。在本实施例中，工艺参数还包括工艺热平衡推导电弧周围温度值、炉内压力值和冶炼阶段对电弧稳定的影响系数，所述电气参数包括电流和电压的幅值，以及电流和电压的功率角，当电弧炉变压器处于通电并开始电极升降自动控制状态时，开始采集电弧炉的工艺参数，短网(冶炼变压器二次侧系统)电气参数和电弧炉每一相升降立柱的实时位置参数，根据所述电弧炉短网电气参数和三相升降立柱的位置参数，估算出此时的电弧稳定率Gf，根据电流、温度和炉压模型估算出此时的环境对电弧的影响系数β，根据电弧炉的电弧稳定率Gf、环境对电弧的影响系数β、工艺参数和电气参数转化成目标执行器的输出中间值sn，将目标执行器的输出中间值sn所对应的电流值与预设值IC的差值和检测电流值与预设值IC的差值进行比较，根据比较以后的情况进行判断，并最终输出给目标执行器作为输出最终值Sn进行相应的动作。在本实施例中，电弧稳定率通过如下公式获取：式中，K1n为电流变化修正系数，K2n为电压变化修正系数，K3n为电极立柱速度变化修正系数，in为电流函数，un为电压函数，dn为电极位置函数，n分别对应a,b和c三相，通过式(1)可以求出每一相的电弧稳定率Gfn。根据所述电弧稳定率、环境对电弧的影响系数、工艺参数和电气参数获取目标执行器的输出中间值，所述环境对电弧的影响系数通过如下公式获取：式中，a为冶炼阶段对电弧稳定的影响系数，p为炉内气压值(标准大气压)，T为电弧周围温度(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，其特征在于，包括：采集电弧炉的工作参数，所述工作参数至少包括工艺参数、电气参数和电弧炉每一相升降立柱的实时位置参数；根据所述工作参数，获取瞬时电弧稳定率，以及目标执行器的输出中间值，所述工艺参数至少包括电流的预设值；分别计算目标执行器的输出中间值对应的电流值与电流的预设值的差值，以及检测电流值与电流的预设值的差值，并将两个差值进行比较；根据比较结果，输出目标执行器的最终值。

【技术特征摘要】
1.一种交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，其特征在于，包括：采集电弧炉的工作参数，所述工作参数至少包括工艺参数、电气参数和电弧炉每一相升降立柱的实时位置参数；根据所述工作参数，获取瞬时电弧稳定率，以及目标执行器的输出中间值，所述工艺参数至少包括电流的预设值；分别计算目标执行器的输出中间值对应的电流值与电流的预设值的差值，以及检测电流值与电流的预设值的差值，并将两个差值进行比较；根据比较结果，输出目标执行器的最终值。2.根据权利要求1所述的交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，其特征在于：所述工艺参数还包括工艺热平衡推导电弧周围温度值、炉内压力值和冶炼阶段对电弧稳定的影响系数，所述电气参数包括电流和电压的幅值，以及电流和电压的功率角。3.根据权利要求1所述的交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，其特征在于：所述电弧稳定率通过如下公式获取：其中，Gfn为n相电的电弧稳定率，K1n为电流变化修正系数，K2n为电压变化修正系数，K3n为电极立柱速度变化修正系数，in为电流函数，un为电压函数，dn为电极位置函数，n为三相电的任一项。4.根据权利要求2所述的交流电弧炉电极升降实时在线修正的控制方法，其特征在于：根据所述电弧稳定率、环境对电弧的影响系数、工艺参数和电气参数获取目标执行器的输出中间值，所述环境对电弧的影响系数通过如下公式获取：其中，βn为环境对电弧稳定的影响系数，a为冶炼阶段对电弧稳定的影响系数，p为炉内气压值，T为电弧周围温度，Un为电压有效值，In为电流有效值，ln为电弧长度，n为三相电的任一项。5.根据权利要求4所述的交流电弧炉电极升降实时在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：张豫川，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50