一种基于电极调节的电熔镁炉频率响应模型的建立方法技术

本发明专利技术提供一种基于电极调节的电熔镁炉频率响应模型的建立方法，将其应用于高耗能电熔镁炉负荷参与电网一次调频。步骤：1)研究电熔镁炉的电热转换过程与计算工作电阻，建立电极升降高度与炉工作电阻之间的联系；2)描述电熔镁炉的功率外特性，明确电熔镁炉的功率调节能力；3)建立电极调节系统的模型，验证提拉电极的调整性能。本发明专利技术通过提拉电极的方式实现增用功率和减用功率的双向的调节且可以进行连续调节，将电极提拉力度与频率响应输出功率关系链分解为若干环节，得到提拉电极模式下的频率响应模型，并通过仿真验证其有效性，为电熔镁炉这种典型的高耗能工业负荷参与电网一次调频提供合理的调频控制方式以及频率响应特性描述方法。特性描述方法。特性描述方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电极调节的电熔镁炉频率响应模型的建立方法


[0001]本专利技术属于电力系统一次调频领域，涉及一种基于电极调节的电熔镁炉频率响应模型的建立方法，并将其应用于高耗能电熔镁炉负荷参与电网一次调频。

技术介绍

[0002]在“双碳”目标的驱动下，构建以新能源为主体的新型电力系统是促进现代电力系统低碳化发展的必然趋势。随着电源、负荷两侧不断推进清洁化，可再生能源接入比例显著增加，系统呈现出“双高”的特点。一方面高比例可再生能源接入使得电网等效负荷波动增加，导致系统的不确定性变大，与此同时可再生能源的接入挤占了具有调频能力的常规机组的上网空间；另一方面高比例电力电子设备应用使得清洁低碳能源本身不具有调频能力。“双高”必将导致电网一次调频需求日益强烈，调频资源的不足会使得电网的频率质量下降，因此电网亟需在“源
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网
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荷”各侧设法增加一次调频资源。
[0003]在“双碳”目标下如何提升电网频率稳定性的问题，目前已逐渐从“源”侧技术改造转向“荷”侧参与电网调度运行的方式和方法的研究。“荷”侧资源是提升电网一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电极调节的电熔镁炉频率响应模型的建立方法，将其应用于高耗能电熔镁炉负荷参与电网一次调频，其特征在于，首先，将电熔镁炉电极调节系统作为建立电熔镁炉频率响应模型的依托，在电熔镁炉主熔工况时通过提拉电极方式来增减电熔镁炉功率；然后，通过变下垂系数K的方式响应电网频率变化；最后，建立基于电极调节的电熔镁炉频率响应模型。2.根据权利要求1所述的一种基于电极调节的电熔镁炉频率响应模型的建立方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：分析电熔镁炉的电热转换过程与计算工作电阻，得到电熔镁炉单相电极电弧电导模型；熔炼过程中，电熔镁炉炉膛内的石墨电极埋入原料之中，提拉电极为改变电极距炉底炉渣的距离l，进而对每相电弧下方熔池的电阻R1以及每相电弧电阻R2产生影响；物料层电阻R3视为无穷大，所在支路视为开路，不考虑料层电阻R3；电极调整升降高度Δh为：其中，n表示升降电机的转速；t表示采样时间，间隔为1s；λ表示升降电机的减速比，r1表示升降电机的齿轮半径；电极高度h为：h＝h0+Δh (2)其中，h0表示初始电极底端距炉渣距离；则熔炼过程中，电熔镁炉单相电极电弧电导模型：其中，G
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为电弧消失时极间电导；E0表示电弧电压的瞬时值；v表示电弧电压；i表示电弧电流，i＝i0+Δi，i0表示电弧流的初始值，Δi表示电弧电流的变化量；θ表示电弧时间常数；熔炼过程，每相电极电弧电流随电极高度的升高而增大，每相电极的电弧电阻亦随电极高度的升高而增大，即电极高度的提升可以升高电熔镁炉的熔炼功率；步骤2：将电极调节系统电路折算到炉前变压器的二次侧，设三相电极参数完全相同，且三相电极同时升降忽略电极间的耦合效果，忽略电熔镁炉电极间的互感，简化电路；由基尔霍夫定律推导得出以下微分方程：以状态方程的形式表达电极调节系统的模型，三相电弧电流i1、i2和i3分别使用状态变量x1、x2和x3表示，G1、G2和G3分别表示A、B、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：常燕南，刘娆，周校聿，鲍福增，孙艺文，巴宇，王海霞，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：