Способ автоматического управления электроснабжением электросталеплавильных печей

 

1. .СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ в периоды максимума энергосистемы, осуществляемый путем регулирования напряжения каждой печи в соответствии с ее приоритетом, автоматически устанавливаемым в зависимости от технологической фазы печи при отклонении суммарной мощности всех электросталеплавильных печей от оптимального значения, отличающийс я тем, что, с целью экономии электроэнергии при выплавке стали, до начала периода максимума энергосистемы и после каждого изменения технологической фазы любой из эЛектросталеплавильных печей в период максимума энергосистемы определяют электроэнергию, необходимую на выплавку стали в п-ериод максимума энергосистемы от текущего момента времени до окончания периода максимума путем умножения значения потребляемой мощности всеми электросталеплавильнымн печами, определяемого суммированием потребляемых мощностей технологических фаз каждой электростгшеплавильной печи, на интервал времени от текущего момента до окончания периода максимума, в текущие дискретные моменты времени осуществляют измерения электроэнергии каждой электросталеплавильной печи § с начала периода максимума энергосистемы , суммируют эти показания СЛ . и вычисляют оптимальное значение мощности на следующий шаг дискретизации путем вычитания из электроэнергии , необходимой на вьтлавку стали, электроэнергии, потребленной всеми электросталеплавильными печами к текущему моменту времени, и . делением полученной разности на .интервал времени до окончания пе риода максимума энергосистемы, в те же дискретные моменты времени 4 . сравнивают оптимальное значение мощности на следующий шаг дискретизации с ее средним значением, определяе- . мымделением электроэнергии, потребленной всеми электросталеплавильными печами на текущем шаге дискретизации , на длительность шага дискретизации , и при отклонениях сравниваемых величин регулируют напряжение, подводимое к электросталеплавильным печам в порядке , обратном ;их приоритету , в сторону рассогласования .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН

„„Я0„„1171 904

А (51)4 Н 02 J 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3640960/24-07 (22) 14. 09.83 (46) 07.08.85. Бюл. Ф 29 (72) Г.А. Гельман, M.È. Ракант, А.Г. Смирнов, Л.Б. Фельдман, Л.M. Савинов, Ю.Я. Трейстер, В.И. Янцен и В.В. Анохин (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт

"Тяжпромэлектропроект" им. Ф.Б. Якубовского (53) 621.316. 728(088.8) (56) Келе 3 . Управление потреблением электроэнергии. — Черные металлы, 1980, У 8, с. 18-23.

Юнг В. и др. Контроль и регулирование электроэнергии в электро сталеплавильном цехе. — Черные металлы, 1978, У 19, с. 7-11. (54)(57) 1.,СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ в периоды максимума энергосистемы, осуществляемый путем регулирования напряжения каждой печи в соответствии с ее приоритетом, автоматически устанавливаемым в зависимости от технологической фазы печи при отклонении суммарной мощности всех электросталеплавильных печей от оптимального значения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью экономии электроэнергии при выплавке стали, до начала периода максимуМа энерго- . системы и после каждого изменения технологической фазы любой из электросталеплавильных печей в период максимума энергосистемы определяют электроэнергию, необходимую на выплавку стали в период максимума энергосистемы от текущего момента времени до окончания периода максимума путем умножения значения потребляемой мощности всеми электросталеплавильными печами, определяемого суммированием потребляемых мощностей технологических фаз каждой электросталеплавильной печи, на интервал времени от текущего момента до окончания периода максимума, в текущие дискретные моменты времени осуществляют измерения электроэнергии каждой электросталеплавильной печи с начала периода максимума энергосистемы, суммируют эти показания . и вычисляют оптимальное значение мощности на следующий шаг дискретизации путем вычитания из электроч энергии, необходимой на выплавку стали, электроэнергии, потребленной всеми электросталеплавильными печа— ми к текущему моменту времени, и делением полученной разности на интервал времени до окончания пе1 риода максимума энергосистемы, в те же дискретные моменты времени сравнивают оптимальное значение мощ-

Ю ности на следующий шаг дискретизации с ее средним значением, определяемым делением электроэнергии, потреб.ленной всеми электросталеплавильными печами на текущем шаге дискрети зации, на длительность шага дискретизации, и при отклонениях сравниваемых величин регулируют напряжение, подводимое к электросталеплавильным печам в порядке, обратном их приоритету, в сторону рас1 согласования.

2. Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью сокращения количества переключений регуляторов напряжения трансформаторов эдектросталеплавильных печей, в качестве оптимального значения мощности используют диапазон оптимальяых значений мощности, ограниченный .ыйжф4й -Ъфеделом мощности, расчфтанным путем умножения оптимальнсф Ь значения мощности на коэффиц йй, меньший единицы, выбирае-. мый в зависимости от конструктивных особенностей регуляторов напряжения.печных трансформаторов и коли1171904 чества их ступеней регулирования, и верхним пределом мощности, рассчитанным путем деления разности, оп— ределяемой вычитанием из оставшейся электроэнергии до окончания периода максимума энергосистемы минимальной электроэнергии, определяемой умножением рассчитанного значения нижнего предела мощности на разность временных интервалов между значением времени, оставшимся до окончания периода максимума энергосистемы и длительностью шага дискретизации, на длительность шага дискретизации.

1

Изобретение относится к электроснабжению промышленных предприятий, имеющих в своем составе электросталеплавильные печи, используемые в качестве потребителей-регуляторов 5 электр оэ нергии.

Целью изобретения является снижение расходов электроэнергии и времени, необходимых на выплавку стали.

Оптимизация режимов работы электросталеплавильных печей достигается путем выдачи управляющих воздействий на регуляторы напряжения печей, которые определяются с учетом ди15 намики изменения их нагрузок, оптимального распределения между печами и максимального использования электроэнергии в течение всего периода максимума энергосистемы.

На фиг. 1 показано устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2-4 — схемы алгоритмов функционирования блоков.

Электроснабжение электросталепла25 вильных печей 1-1, 1-2,..., 1п осуществляется через трансформаторы, оборудованные регуляторами 2-1, 2-2,..., 2n напряжения. Каждая электросталеплавильная печь снабжена блоком

3-1, 3-2, ..., 3n управления. На линиях, питающих электросталеплавильные печи, установлены счетчики электроэнергии с датчиками 4-1, 4-2,..., 4п импульсов.

Электросталеплавильные печи снабжены общим блоком 5 управления, а система управления электроснабжением всего предприятия блоком 6 управления. Блоки 5 и 6 соединены каналом 7 связи.

Задатчики 8-1, 8-2,..., Sn используются для задания информации о технологических фазах печей. Технологические фазы определяют режимы работы электросталеплавильных печей. Существуют несколько различных фаз электросталеплавильных печей, количество которых зависит от технических и технологических характеристик этих печей.

Информация о текущей технологической фазе каждой электросталеплавильной печи Ф1, Ф2,..., Фп, поступающая от блоков 3-1, 3-2,..., 3-п управления постоянно содержится в блоке 5 управления.

При изменении технологических фаз печей задатчиками 8 — 1, 8-2,..., 8п задается блокам 3-1, 3-2,..., 3-и наравне с информацией о текущей технологической фазе (ее код и время начала этой фазы) — признак изменения технологической фазы.

Блоки 3-1, 3-2,..., 3-п (фиг. 2) при появлении признака изменения технологической фазы принимают информацию, подготовленную задатчиками 8-1, 8-2,..., 8-и и передают

71904 и

YJ- K.т

i=1

О "т (!!!) .! (!11 (2) -рн<,„Л- т а 1 ьЪ (4) 50 р

e(m)" где Ь(111 )

55 P ()

Среднее требленной кретизации з 11 зе блоку 5. Схема алгоритма функцио-

«ирования блока 5 приведена на риг. 3. Блок 5 при появлении призна:а изменения технологической фазы тринимает от всех блоков 3-1, 3-2, ...,, 1-п информацию о текущих технолоических фазах печей, на основе кото>ой определяются приоритеты электро TBJIeплавильных печей. После этого

«нформация о текущих технологических азах и сам признак изменения технотогической фазы передается блоку 6.

Функциональная схема блока 6 триведена на фиг.:4. Блок 6 перед

«ачалом периода максимума энергоистемы и при каждом изменении тех«ологической фазы любой из электроталеплавильных печей определяет электроэнергию, необходимую на вытлавку стали, в соответствии с выракением

VI=K Р. (1-(m-! ь!), (!) где W — электроэнергия, необходи11 мая на вьптлавку стали, — потребляемая мощность I -й печи, — индекс технологической фаЗЫ 1 -й ПЕЧИ, — длительность периода максимума энергосистемы, а! — длительность шага дискретизации;

tn — номер шага дискретизации;

A — количество печей.

Значения потребляемых мощностей на технологических фазах каждой печи принимают на основании оптимальных технологических режимов работы электросталеплавильных печей.

Данные, характеризующие потребляемую каждой электросталеплавильной печью на каждой фазе мощность р1Р р !Рк постоянно

Э!! 1 1 > ° ° ° ) !1!! ° ")

«аходятся в блоке 6 управления

«корректируются по мере их уточнения технологами.

В период максимума энергосистемы в дискретные моменты времени блок

5 управления определяет: опгимальное значение мощности яа следующий шаг дискретизации, нижний предел мощности на следующий шаг дискретизации; верхний предел мощности на следующий шаг дискретизации; среднее значение мощности, потребленной на предыдущем шаге дискретизации.

Оптимальное значение мощности это такое среднее значение мощности, которое определяется, исходя из того, чтобы электроэнергия, необходимая на выплавку стали в периоды максимума энергосистемы, не превы10 шалась и использовалась полностью.

Оптимальное значение мощности определяется в соответствии с выражением где г о!!т (!!!) — оптимальное значение мощности

20 — измеренное значение электроэнергии, потреб1 ленное 1 -й электростале. плавильной печью за (m — 1) шагов дискретиза25 ции .

В-1

Измеренные значения W вводят1 ся от счетчиков электроэнергии с датчиками импульсов 4-1, 4-2,..., 4-п.

30 На первом шаге дискретизации перйода максимума энергост«стемы и на первых шагах дискретизации после изменения технологической фазы любой из электросталеплавильных печей! "-!

Нижний предел мощности определяется путем умножения величины Р

Оот !1)

40 На коэффипт«ент меньпп«й

Коэффициент может принимать значения от 0,8 до 0,95 и выбирается в зависимости от конструктивных особенностей регуляторов напряжения

45 трансформаторов и количества их ступеней регулирования.

Верхний предел. мощности опреде-. ляется в соответствии с выражением: — верхний предел мощности нижний предел мощности. значение мощности, пона предыдущем шаге дисопределяется делением

117 l 90 4 значения электроэнергии, потребленной всеми электросталеплавнльными печами на текущем шаге дискретизации и измеренного счетчика электроэнергии с датчиками 4- 1, 4-2,...

4-п, на длительность шага дискретизации.

Полученное среднее значение мощности сравнивается с оптимальным значением мощности, нижним и верхним пределами мощности.

В случае отклонения среднего зна. чения мощности выше верхнего или ниже нижнего пределов оптимальное значение мощности и верхний и нижний пределы мощности передаются из бло-ка 6 управления по каналу 7 связи в блок 5 управлания, который определяет значения мощностей Р,, Р,, „, Р„, необходимых для каждой электрос леплавильной печи в зависимости их приоритетов. Эти значения пе> даются в блоки 3-1, 3-2,..., 3управления каждой электросталеп; вильной печью, которые соединен регуляторами 2-1, 2-2,..., 2-п напряжения и выдают им соответс.

1О щие управляющие воздействия.

Приоритеты электросталеплави. ных печей устанавливаются блоко .5 управления. Приоритет электро плавильной печи тем выше, чем т

15 нологическая фаза выплавки стал ближе к завершению плавки и чем лее длительный интервал времени она проработала на текущей техн гической фазе к данному дискрет

20 му моменту времени.

ll7l904

11 71904

Тираж 620 Подписное

ВННИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4897/46

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель К.Фотина

Редактор Н.Пушненкова Техред M.Ïàðîöàé Корректор М Самборская