基于串级PID的电加热器控制方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本申请提出一种基于串级PID的电加热器控制方法、装置及电子设备，应用于熔盐储能电加热系统，且熔盐储能电加热系统中包括多个电加热器，该方法包括：获取熔盐储能电加热系统的总功率设定值；将总功率设定值输入至串级PID外环，获得电加热器出口熔盐温度设定值；采集熔盐泵频率和环境温度，并采集每个电加热器的入口熔盐温度；根据电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率和环境温度，以及每个电加热器的入口熔盐温度，确定每个电加热器的功率设定值；将每个电加热器的功率设定值输入至串级PID内环，以对每个电加热器的功率进行控制。本方案通过串级PID的方式来对每个电加热器进行控制，不仅可以减少人力成本，也可以实现实时控制。控制。控制。

【技术实现步骤摘要】
基于串级PID的电加热器控制方法、装置及电子设备


[0001]本申请涉及熔盐储能
，尤其涉及一种基于串级PID的电加热器控制方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]熔盐储能与火电机组结合，可在用电低谷期储存机组的输出能量，在用电高峰期再释放存储的能量，能够有效提高机组的调峰能力。熔盐储能的主要方式有光热储能、高温高压蒸汽储能和电加热储能，其中电加热储能利用大功率的电加热器，将电能转换为热能存储在熔盐中，其优点在于系统简单可靠，储热速率快，调节范围大，能够辅助火力发电机组调峰调频。
[0003]随着储能系统容量越来越大而单个电加热器的功率有限，熔盐储能电加热系统通常采用多个电加热器并联工作的方式。但是，目前对于多个电加热器的控制需要耗费较多的人力成本，也难以实现电加热器的实时控制。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本申请提供了一种基于串级PID的电加热器控制方法、装置及电子设备。
[0005]根据本申请的第一方面，提供了一种基于串级PID的电加热器控制方法，应用于熔盐储能电加热系统，且熔盐储能电加热系统中包括多个电加热器，该方法包括：
[0006]获取熔盐储能电加热系统的总功率设定值；
[0007]将总功率设定值输入至串级PID外环，获得电加热器出口熔盐温度设定值；其中，串级PID外环用于根据总功率设定值和总功率实时值，控制电加热器出口熔盐温度设定值；
[0008]采集熔盐泵频率和环境温度，并采集每个电加热器的入口熔盐温度；
[0009]根据电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率和环境温度，以及每个电加热器的入口熔盐温度，确定每个电加热器的功率设定值；
[0010]将每个电加热器的功率设定值输入至串级PID内环，以对每个电加热器的功率进行控制；其中，串级PID内环用于调节各个电加热器的功率。
[0011]在本申请的一些实施例中，该方法还包括：
[0012]将每个电加热器经过调节后的实时功率进行求和处理，确定总功率实时值，并将总功率实时值反馈至串级PID外环。
[0013]作为一种可能的实施方式，根据电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率和环境温度，以及每个电加热器的入口熔盐温度，确定每个电加热器的功率设定值，包括：
[0014]针对每个电加热器，将电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率、环境温度和电加热器的入口熔盐温度输入至电加热器所对应的功率预测模型，获得电加热器的功率设定值；其中，功率预测模型为已学习得到电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率、环境温度和电加热器的入口熔盐温度与电加热器的功率设定值之间的映射关系的神经网络模型。
[0015]根据本申请的第二方面，提供了一种基于串级PID的电加热器控制装置，应用于熔盐储能电加热系统，且熔盐储能电加热系统中包括多个电加热器，该装置包括：
[0016]获取模块，用于获取熔盐储能系统的总功率设定值；
[0017]第一输入模块，用于将总功率设定值输入至串级PID外环，获得电加热器出口熔盐温度设定值；其中，串级PID外环用于根据总功率设定值和总功率实时值，控制电加热器出口熔盐温度设定值；
[0018]采集模块，用于采集熔盐泵频率和环境温度，并采集每个电加热器的入口熔盐温度；
[0019]确定模块，用于根据电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率和环境温度，以及每个电加热器的入口熔盐温度，确定每个电加热器的功率设定值；
[0020]第二输入模块，用于将每个电加热器的功率设定值输入至串级PID内环，以对每个电加热器的功率进行控制；其中，串级PID内环用于调节各个电加热器的功率。
[0021]在本申请的一些实施例中，该装置还包括：
[0022]反馈模块，用于将每个电加热器经过调节后的实时功率进行求和处理，确定总功率实时值，并将总功率实时值反馈至串级PID外环。
[0023]作为一种可能的实施方式，确定模块具体用于：
[0024]针对每个电加热器，将电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率、环境温度和电加热器的入口熔盐温度输入至电加热器所对应的功率预测模型，获得电加热器的功率设定值；其中，电加热器所对应的功率预测模型为已学习得到电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率、环境温度和电加热器的入口熔盐温度与电加热器的功率设定值之间的映射关系的神经网络模型。
[0025]根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现上述第一方面所述的方法。
[0026]根据本申请的第四方面，提供了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第一方面所述的方法。
[0027]根据本申请的技术方案，通过将熔盐储能电加热系统的总功率设定值输入至串级PID外环，获得电加热器出口熔盐温度设定值，并采集熔盐泵频率和环境温度，以及每个电加热器的入口熔盐温度，根据电加热器出口熔盐温度设定值、熔盐泵频率和环境温度，以及每个电加热器的入口熔盐温度，确定每个电加热器的功率设定值，再通过将每个电加热器的温度设定值输入至串级PID外环，以实现对每个电加热器的功率进行控制。本方案通过串级PID的方式来对每个电加热器的功率进行控制，不仅可以减少人力成本，也可以实现对每个电加热器的实时控制。此外，该控制方法还可以保证每个电加热器出口熔盐温度分布均匀，不仅可以提升系统的储能能力，也可以提升系统的安全性。
[0028]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0029]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：
[0030]图1为本申请实施例所提供的一种基于串级PID的电加热器控制方法的流程图；
[0031]图2为本申请实施例中的一种熔盐储能电加热系统的结构示例图；
[0032]图3为本申请实施例中的一种功率预测模型的网络结构示例图；
[0033]图4为本申请实施例中的串级PID控制的原理图；
[0034]图5为本申请实施例所提供的一种基于串级PID的电加热器控制装置的结构框图；
[0035]图6为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
[0036]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0037]需要说明的是，熔盐储能技术是一种新兴的能源储存技术，可以在电网能量需求的低谷期存储能量，能量需求高峰期释放能量，以平衡电网的供需关系。这项技术的应用不仅可以提升电网的稳定性和可靠性，还可以降低能源消耗和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于串级PID的电加热器控制方法，其特征在于，应用于熔盐储能电加热系统，且所述熔盐储能电加热系统中包括多个电加热器，所述方法包括：获取所述熔盐储能电加热系统的总功率设定值；将所述总功率设定值输入至串级PID外环，获得电加热器出口熔盐温度设定值；其中，所述串级PID外环用于根据所述总功率设定值和总功率实时值，控制电加热器出口熔盐温度设定值；采集熔盐泵频率和环境温度，并采集每个所述电加热器的入口熔盐温度；根据所述电加热器出口熔盐温度设定值、所述熔盐泵频率和所述环境温度，以及每个所述电加热器的入口熔盐温度，确定每个所述电加热器的功率设定值；将每个所述电加热器的功率设定值输入至串级PID内环，以对每个所述电加热器的功率进行控制；其中，所述串级PID内环用于调节各个电加热器的功率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将每个所述电加热器经过调节后的实时功率进行求和处理，确定总功率实时值，并将所述总功率实时值反馈至所述串级PID外环。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电加热器出口熔盐温度设定值、所述熔盐泵频率和所述环境温度，以及每个所述电加热器的入口熔盐温度，确定每个所述电加热器的功率设定值，包括：针对每个所述电加热器，将所述电加热器出口熔盐温度设定值、所述熔盐泵频率、所述环境温度和所述电加热器的入口熔盐温度输入至所述电加热器所对应的功率预测模型，获得所述电加热器的功率设定值；其中，所述功率预测模型为已学习得到电加热器出口熔盐温度、所述熔盐泵频率、所述环境温度和所述电加热器的入口熔盐温度与所述电加热器的功率设定值之间的映射关系的神经网络模型。4.一种基于串级PID的电加热器控制装置，其特征在于，应用于熔盐储能电加热系统，且所述熔盐储能电加热系统中包括多个电加热器，所述装置包括：获取模块，用于获...

【专利技术属性】
技术研发人员：白永岗，马东升，周科，康夜雨，李明皓，王增泉，鲁晓宇，王志超，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司德州电厂，
类型：发明
国别省市：