Система управления электрическим режимом группы дуговых электропечей в часы максимума активной нагрузки энергосистемы Советский патент 1991 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротермии, конкретно к автоматизированным системам управления электрическим режимом дуговых электропечей.

Целью изобретения является повышение эффективности управления электрическим режимом группы электрических печей в период максимума энергосистемы при использовании машин непрерывной разливки стали.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемой системы.

К электропечам 1 и электропечи-регулятору 2 подключены задатчики-программато- ры 3 и 4 активной мощности. К выходам задатчиков-программаторов 3 входами подсоединены сумматор 5 мощности электропечей 1, включенных в работу, а также блок 6 задания и кодирования временных сдвигов сложения величин активных мощностей печей 1 и 2, который через временной задат- чик-таймер 7 соединен с сумматором 5 мощностей электропечей 1, включенных в работу. Выходы сумматора 5 и блока 6 задания и кодирования сдвигов интервалов времени соединены через регистр 8 блоков сложения суммы заданных значений мощностей со значениями мощностей цикла плавки электропечи-регулятору 2, подлежащей к включению с учетом времени сдвига этого цикла, регистр 9 блоков формирования сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности с первым регистром блоков 10 вычитаний. Выходы регистра блоков 10 вычитаний связаны с входами второго регистра блоков 11 вычитаний, вторые выходы которого связаны с задатчиком 12 ущербов, определяемых

О

го

ь

XJ

о

XI

простоем печи-регулятора через блок преобразователей 13 кодов. Выходы регистра блоков 11 соединены с соответствующими входами блока 14 логических элементов 2И. Входы регистра блоков 15 сравнения связаны с соответствующими выходами регистра блоков 10 вычитаний, а вторые входы регистров блоков 15 связаны с соответствующими выходами задатчика 12 ущербов, а выходы соединены с соответствующими вторыми входами блока 14 логических элементов 2И, выходы которых связаны с блоком 16 определения максимального значения эффекта. Выход блока 16 связан с вторым входом блока 17 декодирования и измерения времени включения очередной печи, первый вход которого соединен с третьим выходом блока 6 задания и кодирования временных сдвигов сложения величины активных мощностей печей, а выход - с входом исполнительного механизма 18, первый выход которого предназначен для соединения с электропечью-регулятором 2, а второй - с инициативным блоком 19, выход которого соединен с дискриминатором 20, входы которого связаны с электропечами 1, 2 и задатчиком 21 времени максимума энергосистемы, а выход - с за- датчиками-программаторами 3.

Устройство работает следующим образом

С пульта дуговых печей электрические сигналы поступают на входы дискриминатора 20, на другой вход которого поступает сигнал запуска всей системы управления от задатчика 21 времени максимума энергосистемы. В случае совпадения рассматриваемого момента времени с часами прохождения максимума энергосистемы дискриминатор 20 запускается в работу и вырабатывает два дискриминационных сигнала. Первый сигнал зависит от того, какие печи 1 включены в работу и подключает за- датчики-программаторы 3 этих печей к сумматору 5. Второй сигнал зависит от того, какая печь 2 отключена и подлежит очередному включению, соответственно подключает задатчик-программатор 4 этой печи к блоку 6 задания и кодирования временных сдвигов сложения величин активных мощностей печей. В соответствии с первым типом дискриминационного сигнала от задатчиков-программаторов 3 сигналы, пропорциональные активным мощностям электропечей 1 поступают в сумматор 5, где они суммируются и происходит формирование сигналов, пропорциональных сумме заданных за датчиками-программаторами значений активных мощностей электроне- чей 1, включенных в работу, для дискретных

моментов времени, например через одну минуту, длительности прогнозируемого периода управления, задаваемой временным задатчиком-таймером 7. Электрические

сигналы, пропорциональные заданным значениям мощностей цикла плавки электропечи-регулятора 2, подлежащей к очередному включению, поступают от ее задатчика-про- грамматора через блок 6 задания и кодирования сдвига времени сложения на первый вход регистра 8 блоков сложения величины суммы заданных значений мощностей электропечей 1 с заданными значениями мощностей цикла электропечи-регулятора 2 с

учетом времени сдвига этого цикла. На второй вход регистра 8 блоков сложения поступает сигнал с сумматора 5, результаты суммирования с регистра 8 поступают в виде набора сигналов, пропорциональных просуммированным мощностям печей 1 и электропечи-регулятора 2 для различных моментов времени включения электропечи-регулятора 2, задаваемых блоком 6 кодирования и задания сдвигов времени в пределах прогнозируемого периода управления. На входы регистра 9 блоков формирования электрических сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности, поступают наборы сигналов, пропорциональные просуммированным мощностям. С выходов регистра 9 электрические сигналы, пропорциональные максимумам заданной продолжительности Pi для графиков, соответствующих временным сдвигам включения печи-регулятора т, поступают на вторые входы первого регистра блоков 10 вычитаний, на первых входы этого блока поступают сигналы, пропорциональные величине максимума суммарного графика всех печей Р0,

который получен при т 0.

Преобразователи 13 кодов преобразуют коды, поступающие с задатчика 12 ущербов в дополнительные. Эти коды, пропорциональ- ные величинам ущербов Y(tj), поступают на первые входы второго регистра блоков 14 вычитаний, где вычитаются от величин эффектов, пропорциональных значениям

j APi (ft- квартальная плата за 1 кВт N

активной мощности, потребляемой предприятием в период максимума энергосистемы; N - количество периодов максимумов энергосистемы на протяжении квартала), поступающих на вторые входы второго ре- .гистра блока 11 вычитаний с выходов первого регистра блоков 10 вычитаний. Второй регистр блоков 11 вычитаний на своих выходах формирует сигналы, пропорциональные разности величин

APi-Y(n)K

К 1 + Я

Ј.

N ч з

п - планируемая прибыль от производства продукции; з - годовые затраты на производство продукции (себестоимость продукции). Блок 15 производит сравнение величин

ДР|иУ(Т|)К , поступающих с регистра блоков 10 вычитания и с задатчика 12 ущербов и, если j-APi Y(n)-K, формирует на соответствующих выходах сигналы с уровнем логического нуля, которые, поступая на вторые входы блоков 14 элементов 2И, блокируют прохождение сигналов с выходов второго регистра блока 11 вычитания. При этом задатчик 12 ущербов формирует сигналы, пропорциональные задержкам включения печи-регулятора Y (TI ) К . Величинам сигналов, соответствующим задержкам свыше гДОп(7доп время задержки печи-регулятора, допустимое по условиям обеспечения нормального режима работы машин непрерывной разливки стали), искусственно задаются такие величины, чтобы величина эффекта была отрицательной

(-tj AP|-Y(ri)) ,и соответственно сигналы, пропорциональные задержкам больше Гдоп , не проходят на блок 16 определения максимального значения эффекта. Таким образом, на выходах блока 14 элементов 2И будут формироваться сигналы, пропорциональные положительным

разностям Ј A PJ - Y ( Г| ) К О , которые поступят на входы блока 16 определения максимального значения эффекта. С выхода регистра блоков 15 сигнал, пропорциональный максимальному значению Э|, поступает на блок 17 декодирования и измерения времени включения печи-регулятора.

Блок 17 определяет такое т , которое соответствует максимальному значению эффекта Э. С выхода блока 17 сигнал поступает на исполнительный механизм 18, который и включает печь-регулятор с таким временным сдвигом, который соответствует максимальному экономическому эффекту. Сигналы с второго выхода исполнительного механизма 18 через инициативный блок 19 поступают на дискриминатор 20, который позволяет распознавать печи, включенные в работу и готовящиеся к очередному включению.

Система позволяет осуществлять регулирование графика нагрузки группы печей с учетом технологической связи печей с машиной непрерывной разливки стали (МНРС), что позволяет исключить составляющую ущерба от нарушения нормального режима работы МНРС. Это достигается за счет обеспечения технологического ограничения

Г Гдоп.(1)

5Предлагаемое устройство осуществляет

контроль эффективности регулирования графика нагрузки через контроль выполнения ограничения

Э (Ч

10

к.

Y(r,)

При выполнении условия (2) обеспечи- вается эффективность регулирования графика нагрузки не меньшая, чем эффективность производства продукции. В этом случае

15 регулирование графика нагрузки не ухудшает экономических показателей производства.

В целом выполнение ограничений (1) и (2) приводит к уменьшению числа задержек

0 включения печи-регулятора, что создает условия для повышения производительности печей, исключает ущерб от нарушения работы МНРС, улучшает морально-психологический климат среди обслуживающего

5 персонала печей.

Таким образом, внедрение предлагаемого устройства позволяет получить дополнительный годовой экономический эффект по сравнению с прототипом

0 2N

э Э| (3)

где N - количество дней в году.

j-Формула изобретения

Система управления электрическим режимом группы дуговых электропечей в часы максимума активной нагрузки энергосистемы, содержащая задатчика-программаторы,

первые входы которых предназначены для подключения к электропечам, включенным в работу, и электропечи-регулятору, первые выходы задатчиков-программаторов электропечей, включенных в работу, соединены с

5 первым входом сумматора мощности электропечей, а их вторые выходы и выход задатчика- программатора электропечи-регулятора соединены с входами блока задания и кодирования временных сдвигов сложения веп личин активной мощности, первый выход которого соединен с первым входом регистра блоков сложения, а второй выход через временной задатчик-таймер - с дополнительным входом сумматора мощностей элекс тропечей, выход которого подключен к второму входу регистра блоков сложения, связанного выходом с регистром блоков формирования сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной продолжительности.

блок декодирования и измерения времени включения электропечи-регулятора, первый вход которого соединен с третьим выходом блока задания и кодирования временных сигналов сложения величин активных мощностей электропечей, а выход - с входом исполнительного механизма включения печей, первый выход которого предназначен для соединения с электропечью-регулятором, а второй соединен с входом инициативного блока, выход которого связан с первым входом дискриминатора, остальные входы которого предназначены для соединения с электропечами и задатчиком времени максимума энергосистемы, а выход - с вторыми входами задатчиков-программаторов, и регистр блоков сравнения, отличающая- с я тем, что, с. целью повышения эффективности управления электрическим режимом группы дуговых электропечей в период максимума нагрузки энергосистемы при использовании машин непрерывной разливки

стали, она дополнительно снабжена первым и вторым регистрами блока вычитаний, блоком определения максимального значения эффекта, задатчиком ущербов, преобразователем кодов и логическим элементом 2И, причем входы первого регистра блоков вычитаний соединены с выходами регистра блоков формирования сигналов, пропорциональных величинам максимумов заданной

продолжительности, а его выходы соединены с первыми входами второго регистра блоков вычитаний и регистра блоков сравнения, вторые входы которых связаны через преобразователь кодов с выходами задатчика ущербов, а выходы второго регистра блоков вычитания и регистра блоков сравнения соединены с входами логического элемента 2И, выходы которого соединены с входами блока определения максимального значения

эффекта, соединенного выходом с входом блока декодирования и измерения времени включения электропечи-регулятора.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение эффективности управления электрическим режимом группы дуговых электропечей в период максимума энергосистемы при использовании машин непрерывной разливки стали. Система позволяет осуществлять подключение дуговой печи в такой момент времени, когда ожидаемая суммарная нагрузка всех печей группы будет минимальна по сравнению с любыми .другими фазами включения этой печи внутри промежутка, длительность которого в основном определяется условиями непрерывной, работы машин непрерывной разливки стали. 1 ил. (Л

а