电解铝供电系统中电解铝负荷参与调频的方法

摘要

本发明涉及一种电网调频技术，具体涉及一种电解铝供电系统中电解铝负荷参与调频的方法。本发明通过稳流控制系统对高压进线PT三相同步频率信号进行采集和分析，控制电解铝稳流系统进行电解铝负荷调节，本发明的调频方法能够有效抑制电解铝供电系统的频率持续下滑，并且能够使频率快速恢复至50±0.5Hz，减少发电机组一次调频操作，降低发电机组故障率，有效提高电解铝供电系统的稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网调频技术，具体涉及一种电解铝供电系统中电解铝负荷参与调频的方法。

背景技术

直供网为电解铝供电时电网频率不稳定，通常因效应电压导致频率下降，然后通过发电机组一次调频使频率上浮，难以让频率稳定在50±0.5Hz，并且发电机组一次调频动作次数频繁，平均每天动作4000次，对发电机组危害较大，不利于直供网安全运行。

直供网缺陷如下：

1、直供电系统由于电网容量较小，所以负荷的波动就很轻易的影响电网频率不稳定，由于目前发电机组调频精度差及调节速度慢，所以对频率的稳定效果较差，同时率波动频繁难以恢复至50±0.5Hz；

2、由于电解直供网负荷波动频繁，导致发电机组一次调频动作频繁，不仅损伤发电机组调节器，频率还难以稳定。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种电解铝供电系统中电解铝负荷参与调频的方法。

本发明一种电解铝供电系统中电解铝负荷参与调频的方法，通过稳流控制系统来实现频率调节，稳流控制系统由依次连接的PT信号隔离单元、频率A/D转换单元、信号采集单元、CPU处理单元和电解铝稳流系统组成，具体包括以下步骤：

1）稳流控制系统频率的采集：PT信号隔离单元和频率A/D转换单元对高压进线PT三相同步频率信号依次进行隔离处理和信号转换处理，转换后的信号由信号采集单元实时采集；

2）稳流控制系统频率的分析：采集到的PT三相同步频率信号通过CPU处理单元判断频率值所在区间，PT三相同步频率信号中至少两路频率信号位于同一区间内，则确定供电系统频率f位于该区间内；

3）稳流控制系统频率的调节：CPU处理单元根据供电系统频率f所在区间控制电解铝稳流系统进行电解铝负荷调节；

供电系统频率f位于49.7～49.6Hz和50.3～50.4Hz区间，电解铝负荷调频方法为：以供电系统频率f位于50±0.5Hz时的电解铝负荷为基准值；49.7Hz≥f≥49.6Hz，对电解铝负荷降低2%，供电系统频率f恢复并稳定在50±0.1Hz持续时间30s以上,电解铝负荷分3次恢复至原负荷值；50.3Hz≥f≥50.4Hz，对电解铝负荷提升2%，供电系统频率f恢复并稳定在50±0.1Hz持续时间30s以上,电解铝负荷分3次恢复至原负荷值。

供电系统频率f位于49.3Hz～49.0Hz区间，电解铝负荷调频方法为：以供电系统频率f位于49.7～49.6Hz时的电解铝负荷为基准值；49.3Hz≥f>49.2Hz，对电解铝负荷降低2%；49.2Hz≥f>49.1Hz，对电解铝负荷降低3%；49.1Hz≥f>49.0Hz，对电解铝负荷降低4%；

所述频率A/D转换单元由三个频率变送器组成；

所述信号采集单元为PLC模拟量输入模块。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过稳流控制系统对高压进线PT三相同步频率信号进行采集和分析，控制电解铝稳流系统进行电解铝负荷调节，本发明的调频方法能够有效抑制电解铝供电系统的频率持续下滑，并且能够使频率快速恢复至50±0.5Hz，减少发电机组一次调频操作，降低发电机组故障率，有效提高电解铝供电系统的稳定性。

附图说明

图1为本发明的稳流控制系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示电解铝供电系统的PT三相同步频率信号通过PT信号隔离单元进行隔离降压处理，同时确保PT三相同步频率信号相序及频率的同步性，经过隔离后的PT三相同步频率信号通过频率A/D转换单元，将检测交流信号频率转换成直流模拟量信号再输入至信号采集单元进行采集，采集到的信号输入至CPU处理单元进行频率的分析对比，判断频率值所在区间，PT三相同步频率信号中至少两路频率信号位于同一区间内，则确定供电系统频率f位于该区间内，CPU处理单元再根据供电系统频率所在区间控制电解铝稳流系统进行电解铝负荷调节。

供电系统频率f正常工作频率为50±0.5Hz，以该频率下的电解铝负荷为基准值，当频率跌落至49.7Hz≥f≥49.6Hz，对电解铝负荷降低2%，供电系统频率f恢复并稳定在50±0.1Hz持续时间30s以上,电解铝负荷分3次恢复至原负荷值；若频率仍持续跌落，当跌落至49.3Hz≥f>49.2Hz，以49.7Hz≥f≥49.6Hz时电解铝负荷为基准值，对电解铝负荷降低2%，频率若恢复正常值，电解铝负荷恢复至原负荷值；若继续跌落至49.2Hz≥f>49.1Hz，以49.7Hz≥f≥49.6Hz时电解铝负荷为基准值，对电解铝负荷降低3%，频率若恢复正常值，电解铝负荷恢复至原负荷值；若继续跌落至49.1Hz≥f>49.0Hz，以49.7Hz≥f≥49.6Hz时电解铝负荷为基准值，对电解铝负荷降低4%，频率若恢复正常值，电解铝负荷恢复至原负荷值；若供电系统频率f持续跌落至49.0Hz以下，由发电机组调频。

若供电系统频率f上升至50.3Hz≥f≥50.4Hz，以供电系统频率f位于50±0.5Hz时的电解铝负荷为基准值，对电解铝负荷提升2%，当供电系统频率f恢复并稳定在50±0.1Hz持续时间30s以上,电解铝负荷分3次恢复至原负荷值；若供电系统频率f持续上升至50.4Hz，由发电机组调频。