一种矿热炉电流均衡控制方法、装置、终端及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种矿热炉电流均衡控制方法、装置、终端及存储介质。该方法包括：获取矿热炉的三相电极的三相交流电流实际值；根据三相交流电流实际值获取正序变换总电流和负序电流实际值；对正序变换总电流和总电流给定值进行PID计算得到第一电压参考值，并对负序电流实际值和负序电流给定值进行PID计算得到第二电压参考值；采用第一电压参考值和第二电压参考值生成控制变频供电变流器的占空比信号。本申请能够实现三相电流均衡输出，避免了传统变压器式供电系统存在的三相电流失衡引起的负序电流问题，改善了供电系统电能质量，降低了系统对电网的负面影响。统对电网的负面影响。统对电网的负面影响。

【技术实现步骤摘要】
一种矿热炉电流均衡控制方法、装置、终端及存储介质


[0001]本申请涉及冶金化工用矿热炉控制
，尤其涉及一种矿热炉电流均衡控制方法、装置、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]冶金化工用三相交流矿热炉，用碳高温还原金属和非金属氧化物的过程。三相电极输出均衡电流，是提供冶炼生产所必须的合适的热能，是冶炼生产的必备条件。然而，在实际应用中，可能会出现由于三个电极插入炉料的深度不同等原因，无法保证三相电流均衡，从而无法保证三相输出功率平衡，导致料面刺火严重，影响设备安全运行。
[0003]传统矿热炉采用变压器作为供电设备，只能通过传感器采集相电压电流操控电极升降实现对三相电流的控制。存在可靠性不足、采样延迟，自动控制效果不理想，人工控制则依赖经验和技术水平，存在引发电极软硬断事故的风险，同时也容易造成炉况不稳定、能耗高等问题。这些问题增加了生产成本，降低了企业的经济效益。同时为防止大电流烧坏加热棒，还需要超大容量断路器及调压变压器等特种设备，进一步增加了投资成本。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种矿热炉电流均衡控制方法、装置、终端及存储介质，以解决现有技术中矿热炉电极的三相电流不均衡的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种矿热炉电流均衡控制方法，所述方法应用于变频供电变流器，所述变频供电变流器与矿热炉的三相电极连接，所述方法包括：
[0006]获取所述矿热炉的三相电极的三相交流电流实际值；
[0007]根据所述三相交流电流实际值获取正序变换总电流和负序电流实际值；
[0008]对所述正序变换总电流和总电流给定值进行PID计算得到第一电压参考值，并对所述负序电流实际值和负序电流给定值进行PID计算得到第二电压参考值；
[0009]采用所述第一电压参考值和所述第二电压参考值生成控制所述变频供电变流器的占空比信号。
[0010]第二方面，本申请提供了一种矿热炉电流均衡控制装置，包括：
[0011]获取模块，用于获取所述矿热炉的三相电极的三相交流电流实际值；
[0012]第一计算模块，用于根据所述三相交流电流实际值获取正序变换总电流和负序电流实际值；
[0013]第二计算模块，用于对所述正序变换总电流和总电流给定值进行PID计算得到第一电压参考值，并对所述负序电流实际值和负序电流给定值进行PID计算得到第二电压参考值；
[0014]生成模块，用于采用所述第一电压参考值和所述第二电压参考值生成控制变频供电变流器的占空比信号。
[0015]第三方面，本申请提供了一种终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中
并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0016]第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0017]本申请提供一种矿热炉电流均衡控制方法、装置、终端及存储介质，通过获取矿热炉的三相电极的三相交流电流实际值；根据三相交流电流实际值获取正序变换总电流和负序电流实际值；对正序变换总电流和总电流给定值进行PID计算得到第一电压参考值，并对负序电流实际值和负序电流给定值进行PID计算得到第二电压参考值；采用第一电压参考值和第二电压参考值生成控制变频供电变流器的占空比信号。本申请采用变频供电变流器实现三相电流均衡输出，避免了传统变压器式供电系统存在的三相电流失衡引起的负序电流问题，改善了供电系统电能质量，降低了系统对电网的负面影响。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请实施例提供的矿热炉电流均衡控制方法的实现流程图；
[0020]图2是本申请实施例提供的三相变频供电交流矿热炉的原理示意图；
[0021]图3是本申请实施例提供的电流正负序分离示意图；
[0022]图4是本申请实施例提供的PID计算的控制示意图；
[0023]图5是本申请实施例提供的PID控制器的计算原理图；
[0024]图6是本申请实施例提供的矿热炉电流均衡控制装置的结构示意图；
[0025]图7是本申请实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
[0026]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
[0027]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
[0028]图1为本申请实施例提供的矿热炉电流均衡控制方法的实现流程图，详述如下：
[0029]在S101中，获取矿热炉的三相电极的三相交流电流实际值。
[0030]本申请实施例应用于变频供电变流器，该交流供电变流器与矿热炉的三相电极连接，具体的三相变频供电交流矿热炉的原理图参照图2所示，其中，21为变频供电变流器，22为三相电极，23为矿热炉，变频供电变流器21与三相电极22连接，可以通过调节变频供电变流器的开关管占空比来使三相电流均衡输出，实现矿热炉23的自动化调整，从而实现矿热
炉23的稳定运行。
[0031]变频供电变流器采用空间矢量脉宽调制技术，并通过电流互感器实时获取变流器输出的三相交流电流实际值，即三相交流电流实际值为I
A
、I
B
、I
c
，并作为电流闭环控制的反馈值。
[0032]其中，空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)的主要思想是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确磁链圆。传统的SPWM方法从电源的角度出发，以生成一个可调频调压的正弦波电源，而SVPWM方法将逆变系统和异步电机看作一个整体来考虑，模型比较简单，也便于微处理器的实时控制。
[0033]变流器接收的运行电流指令I
SET
包括电流给定值，在本申请实施例中，涉及电流闭环控制的运行电流指令I
SET
可以来自用户设置，也可以来自上层闭环控制输出，具体可以根据实际情况进行设置。
[0034]在S102中，根据三相交流电流实际值获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿热炉电流均衡控制方法，其特征在于，所述方法应用于变频供电变流器，所述变频供电变流器与矿热炉的三相电极连接，所述方法包括：获取所述矿热炉的三相电极的三相交流电流实际值；根据所述三相交流电流实际值获取正序变换总电流和负序电流实际值；对所述正序变换总电流和总电流给定值进行PID计算得到第一电压参考值，并对所述负序电流实际值和负序电流给定值进行PID计算得到第二电压参考值；采用所述第一电压参考值和所述第二电压参考值生成控制所述变频供电变流器的占空比信号。2.根据权利要求1所述的矿热炉电流均衡控制方法，其特征在于，所述正序变换总电流包括正序变换总电流d轴分量和正序变换总电流q轴分量；所述负序电流实际值包括负正序变换总电流d轴分量和正负序变换总电流q轴分量；所述根据所述三相交流电流实际值获取正序变换总电流和负序电流实际值包括：将所述三相交流电流实际值经过CLARK等幅值变换得到αβ两相直角坐标系的α轴电流信号和β轴电流信号；采用正序park变换将所述α轴电流信号和所述β轴电流信号变换为正序变换总电流d轴分量和正序变换总电流q轴分量，采用负序park变换将所述α轴电流信号和所述β轴电流信号变换为负序变换总电流d轴分量和负序变换总电流q轴分量；根据所述负序变换总电流d轴分量和所述负序变换总电流q轴分量，得到负序电流d轴分量和负序电流q轴分量。3.根据权利要求2所述的矿热炉电流均衡控制方法，其特征在于，所述采用正序park变换将所述α轴电流信号和所述β轴电流信号变换为正序变换总电流d轴分量和正序变换总电流q轴分量，采用负序park变换将所述α轴电流信号和所述β轴电流信号变换为负序变换总电流d轴分量和负序变换总电流q轴分量包括：通过第一公式计算得到所述正序变换总电流d轴分量和所述正序变换总电流q轴分量，所述第一公式为：其中，为所述正序变换总电流d轴分量，为所述正序变换总电流q轴分量，I
α
为所述α轴电流信号，I
β
为所述β轴电流信号，为第一系数矩阵；通过第二公式计算得到所述负序变换总电流d轴分量和所述负序变换总电流q轴分量，所述第二公式为：其中，为所述负序变换总电流d轴分量，为所述负序变换总电流q轴分量，为第二系数矩阵。
4.根据权利要求2所述的矿热炉电流均衡控制方法，其特征在于，所述根据所述负序变换总电流d轴分量和所述负序变换总电流q轴分量，得到负序电流d轴分量和负序电流q轴分量包括：基于第三公式计算第一矩阵变换值和第二矩阵变换值；将所述负序变换总电流d轴分量减去所述第一矩阵变换值得到所述负序电流d轴分量，将所述负序变换总电流q轴分量减去所述第二矩阵变换值得到所述负序电流q轴分量；其中，所述第三公式为：其中，Value1为所述第一矩阵变换值，Value2为所述第二矩阵变换值，为所述负序电流d轴分量，为所述负序电流q轴分量，为第一矩阵变换系数。5.根据权利要求1所述的矿热炉电流均衡控制方法，其特征在于，所述对所述正序变换总电流和总电流给定值进行PID计算得到第一电压参...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁艳召，陈鹰，张龙，刘克城，冯晓军，郝立佳，韩丽婷，
申请(专利权)人：盾石磁能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：