一种电解铝负荷一次调频恢复方法及相关组件技术

本发明专利技术提供一种电解铝负荷一次调频恢复方法及相关组件，应用于电解铝负荷一次调频系统，该方法包括：构建电解铝工艺流程的热平衡与物料平衡的线性化模型；基于所述线性化模型确定电解铝负荷一次调频恢复的电流变化量与恢复时间的关系；根据所述电流变化量与恢复时间的关系构建优化模型，根据所述优化模型确定最优恢复时间，所述最优恢复时间为所述电解铝负荷一次调频系统的频率满足预设频率约束条件的恢复时间。通过本发明专利技术提供的电解铝负荷一次调频恢复方法，保证了电解铝在参与调频后不破坏原有工艺流程的平衡保持较好的运行状态，且兼顾了恢复过程中的频率表现与恢复时间，基本不影响电解铝的产量与质量。本不影响电解铝的产量与质量。本不影响电解铝的产量与质量。

【技术实现步骤摘要】
一种电解铝负荷一次调频恢复方法及相关组件


[0001]本专利技术涉及电力系统负荷调频
，尤其涉及一种电解铝负荷一次调频恢复方法及相关组件。

技术介绍

[0002]随着规模化新能源集中接入电力系统，电力系统正逐步从以火电机组为主导的传统系统转变为风光新能源为主导的新型系统。新能源出力的随机性、间歇性及波动性给系统调频带来了很大的挑战。而引入高载能负荷参与调频可极大的提升系统的调频能力。工业高载能负荷具有高耗能、大热惯性、可直接控制等优点。其参与调频的硬件条件较为成熟，不需要额外构建控制器进行控制。电解铝作为高载能负荷的代表，相比电石铁合金等工业负荷，其调节速度更快且精度更高，在调频尺度上更能发挥较大的作用，能有效提高电力系统频率稳定性。现有技术中更侧重于对电解铝负荷的电解槽的用电部分的优化，而忽略了电解铝参与调频对整体工艺及平衡性的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种电解铝负荷一次调频恢复方法及相关组件，用以解决现有技术中忽略了电解铝参与调频对整体工艺及平衡性的影响的缺陷，实现电解铝在参与调频后不破坏原有工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解铝负荷一次调频恢复方法，其特征在于，应用于电解铝负荷一次调频系统，包括控制器、控制电路、基于自饱和电抗器的整流系统及电解槽；所述电解铝负荷一次调频恢复方法包括：构建电解铝工艺流程的热平衡与物料平衡的线性化模型；基于所述线性化模型确定电解铝负荷一次调频恢复的电流变化量与恢复时间的关系；根据所述电流变化量与恢复时间的关系构建优化模型，根据所述优化模型确定最优恢复时间，所述最优恢复时间为所述电解铝负荷一次调频系统的频率满足预设频率约束条件的恢复时间。2.根据权利要求1所述的电解铝负荷一次调频恢复方法，其特征在于，所述热平衡与物料平衡的线性化模型包括：W
in
＝ΔH0+Q
out
W
in
＝P
load
tcmΔT＝(P
load
+ΔP)t
‑
ΔH0‑
Q
out
ΔP＝(2I
ref
R+E)ΔI其中，W
in
为电解过程中电解槽产生的热量，ΔH0为生产过程中吸收的热量，Q
out
为生产过程中散热造成的损失，P
load
为负荷功率，ΔP为负荷变化功率，ΔT为温度变化量，c为电解槽的热容，m为电解槽的质量，ΔI为电流指令变化量，R为电解槽的等效电阻，E为电解槽的反电动势，I
ref
为电流的标准指令值，t为电解铝负荷一次调频的时间。3.根据权利要求1所述的电解铝负荷一次调频恢复方法，其特征在于，所述基于述线性化模型确定电解铝负荷一次调频恢复的电流变化量与恢复时间的关系，包括：K
down
＝w*K
upupupup
其中，t
c
on为回升转为下降的转换时间，t
end
为电解铝指令电流回到零的时间，Ii为恢复阶段开始时的电流指令，K
up
为回升斜率，w为回升斜率K
up
与下降斜率K
down
之比，I
sum
为调频阶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王运，陈磊，聂世豪，孙小湘，张静忠，闵勇，徐飞，郝玲，李桐，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：