一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制仿真方法技术

本发明专利技术公开了一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制仿真方法，主要是在MATLAB/Simulink中搭建二极管整流电路的主电路，包括可编程三相电压源、二极管整流器、电解槽负载等；同时在二极管整流器与槽电阻之间搭建恒电流控制子系统，该子系统起到了等效自饱和电抗器的调压作用，实现电解铝整流的恒电流控制。通过本发明专利技术建立的仿真模拟系统，可以模拟电解铝二极管整流电路的恒电流控制过程，进而研究电解铝的负荷特性，为建立电解铝负荷模型奠定基础。型奠定基础。型奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制仿真方法


[0001]本申请涉及电力系统建模仿真
，尤其涉及一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制仿真方法。

技术介绍

[0002]电解铝是我国一种重要的整流类工业负荷。其整流系统主要由整流器、变压器、恒电流控制系统、电解槽负载等部分组成。在电网电压波动时，为保证电解槽电解过程的正常运转，需要恒电流控制系统进行调节。整流器有晶闸管整流器和二极管整流器两种，目前我国主要采用二极管整流配合自饱和电抗器进行恒电流控制。在一定的电压波动范围内，通过改变与二极管串联的自饱和电抗器的控制绕组电流大小，控制换相时电抗器的初始电感值，调整换相延迟，进而等效地产生一个可控的压降，来实现负载的恒电流控制。
[0003]当超出自饱和电抗器的调节范围时，需要动作有载调压变压器的分接头档位，使输入给整流器的电压回到电抗器的调节深度之内。但是由于有载调压变压器具有较长的动作延时，在电力系统中大部分电磁暂态问题的时间尺度下，通常不予考虑。鉴于目前电解铝恒电流控制的仿真建模方法主要是针对晶闸管整流电路的，缺乏二极管整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制仿真方法，其特征在于，包括：S10，搭建电解铝恒电流控制仿真电路；所述仿真模拟电路，包括MATLAB/Simulink电解铝二极管整流主电路和恒电流控制子系统；所述MATLAB/Simulink电解铝二极管整流主电路,包括可编程三相电压源、二极管整流器、槽电阻、槽反电动势和平波电抗器；S20，获取圆形自饱和电抗器铁芯厚度及内径，计算平均磁路长度；S30，获取电抗器铁芯磁密曲线饱和区数据，并且根据所述平均磁路长度和所述电抗器铁芯磁密曲线饱和区数据，计算初始磁场强度与控制电流的函数关系；S40，获取电抗器铁芯磁密曲线线性区数据，并且根据所述初始磁场强度与控制电流的函数关系和所述电抗器铁芯磁密曲线线性区数据，计算控制电流与初始磁感应强度的函数关系；S50，根据所述控制电流与初始磁感应强度的函数关系，计算等效压降表达式及取值范围；S60，根据所述等效压降表达式及取值范围，计算偏差电流表达式及取值范围；S70，根据偏差电流，计算控制电流表达式；S80，将所述等效压降表达式及取值范围、所述偏差电流表达式及取值范围、控制电流表达式，输入恒电流控制子系统；S90，运行所述电解铝恒电流控制仿真电路，得到电解铝恒电流控制仿真结果。2.根据权利要求1所述的一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制仿真方法，其特征在于，所述S20中的平均磁路长度，按式(1)计算，l＝2π(r+0.5b)
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(1)式中，l为圆形铁芯平均磁路长度，r为铁芯内径，b为铁芯厚度。3.根据权利要求2所述的一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制仿真方法，其特征在于，所述S30中的初始磁场强度与控制电流的关系，按式(2)计算：设初始磁场强度与控制电流的关系为H0＝f(I
c
)，则式中，H0为铁芯初始磁场强度，N
p
为偏移绕组匝数，I
p
为偏移电流，N
c
为控制绕组匝数，I
c
为控制电流。4.根据权利要求3所述的一种基于自饱和电抗器元件的电解铝恒电流控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：司大军，孙震龙，李玲芳，徐衍会，周俊东，孙鹏，游广增，陈义宣，陈姝敏，何烨，高杉雪，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：