基于时变负荷的三级可调加热功率投切控制方法_2

文档序号:9841736阅读:来源:国知局
点与积极效果如下:
[0031] (1)固体蓄热装置=级加热绕组投切电气回路设计中各组加热绕组之间的投切相 互独立,通过星角切换方式对加热绕组投切,实现固体蓄热装置=种不同供热功率的切换。 当某组加热绕组发生故障时,可切换到其他绕组继续工作,此方式不影响用户供热需求,同 时减少运维成本。
[0032] (2)根据用户需求量的不同,对固体蓄热装置进行不同功率投切,控制蓄热装置出 风口的风速来进行供暖,可W降低设备的蓄放次数,从而达到降低系统运行和维修成本的 目的。
【附图说明】:
[0033] 图1是固体蓄热装置S级加热绕组投切电气回路图。
[0034] 图2是固体蓄热装置不同容量切换的控制方式示意图。
[0035] 图3是固体蓄热装置不同容量切换的控制流程图。
[0036] 图4是不同负荷溫度(供给空间溫度)区间的蓄热功率切换控制流程图。
【具体实施方式】:
[0037] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
[0038] 如附图1所示,本发明设计的=级加热绕组投切电气回路,将加热绕组分成六组, 分别命名为14、18、1(:、24、28、2(:,此六组加热绕组的结构相同,并在14、18、1巧妾入电网处接 入=相联动开关KMl,在、2A、2B、2C接入电网处接入=相联动开关KM2,中性点N处接入=相 联动开关KM3,用于控制加热绕组的投切。当闭合KMl和KM3时,14、18、1(:、的勾成¥型连接状 态,此时固体蓄热装置的功率为0.7Pn;当闭合KM2和KM3时,2A、2B、2C、N构成Y型连接状态, 此时固体蓄热装置的功率仍为〇.7Pn;当闭合KMl和KM2时,1A、1B、1C、2A、2B、2C处于A型连 接状态,此时固体蓄热装置的功率为Pn;当闭合KMl、KM2和KM3时,1A、1B、1C、2A、2B、2C、N处 于Y-Y型连接状态,此时固体蓄热装置的功率为I.4Pn。若固体蓄热装置长期不能满足用户 需求,此时可通过并联加热绕组的方式进行扩容。具体分配方案如表1所示。
[0039]表1不同容量切换控制配置
[0041] 如附图2所示,本发明提出固体蓄热装置不同容量切换的控制策略:数据采集单元 实时采集固体蓄热装置的运行状态参数,包括设定的蓄热体溫度、蓄热体实时溫度显示、超 溫报警设定值、采暖供出水、回水溫度的设定值和实际测量值、采暖循环水的流量、供热量、 固体电热蓄能装置的耗电量等;将此信息送入检测单元中,检测单元将检测到数据进行整 合,送入单片机控制单元;单片机控制单元判断固体蓄热装置是否投切,输出命令至驱动单 元,控制接触器的闭合和关断;同时单片机控制单元将根据用户需求量确定的固体蓄热装 置的投切功率命令送至触发执行单元,控制串联于电源和固体蓄热装置中的=相联动开 关,实施Y-A不同容量之间的切换;控制柜和主电路单元直接通过控制器控制固体蓄热装 置进行热量存储。
[0042] -种=级加热绕组投切固体蓄热装置不同容量切换的控制,如图3所示,它的步骤 如下:
[0043] 第一步,在低谷时段,对固体蓄热装置蓄热;
[0044] 第二步,通过信息采集系统得到固体蓄热装置设定的蓄热体溫度、蓄热体实时溫 度显示、超溫报警设定值、采暖供出水、回水溫度的设定值和实际测量值、采暖循环水的流 量、供热量、固体电热蓄能装置的耗电量等信息。检测单元将用户需求侧的实时数据和历史 数据与固体蓄热装置中实时数据整合,并将此数据送入单片机控制单元;
[0045] 第=步,单片机控制单元判断固体蓄热装置是否投切,输出命令至驱动单元,控制 接触器的闭合和关断;
[0046] 第四步,单片机控制单元将根据用户需求量确定的固体蓄热装置的投切功率命令 送至触发执行单元,通过控制器控制串联于电源和固体蓄热装置中的=相联动开关。当用 户的需求量含0.7Pn,控制S相联动开关KMl和KM3闭合,1A、IB、ICS相Y型链接,若此支路出 现故障时,控制S相联动开关KM2和KM3闭合,24、28、2(:;相¥型链接;当0.7?。<用户的需求 量非n时,控制S相联动开关KMl和KM2闭合,lA、lB、lC、2A、2B、2CS相A型链接;当Pn<用户 的需求量。.4Pn时,控制S相联动开KMUKM2和KM3闭合,1A、1B、1C、2A、2B、2C、N处于Y-Y型 连接。
[0047] 第五步,在用电低谷时,检测中屯、检测到固体装置蓄热量不满足用户需求时,在切 断固体蓄热装置,直接进行电采暖同时,控制柜和主电路单元直接通过控制器控制固体蓄 热装置进行热量存储,返回第一步;在用电高峰时,检测中屯、检测到固体装置蓄热量不满足 用户需求时,在切断固体蓄热装置,进行电采暖,等待用电低谷时,返回第一步。
[0048] 由于谷时电网分配功率是实时变化的,本发明提出一种时变功率投切蓄热方式。 在低谷时段,当厂区用电功率相对较高时,固体蓄热炉分配蓄热可用功率减少;当厂区用电 功率相对较低时,固体蓄热炉分配蓄热可用功率增加;当厂区用电功率为0时,电网分配功 率全部用来蓄热。
[0049] 低谷时段,设电网的输出功率为P,厂区需求功率为Pi,提供给固体蓄热功率为Pj, Pi、Pj实时变化,P = Pi+Pj,蓄热时间为8个小时,ki为充电时间,并且满足I: ki < 8(i = 1,2, 3),蓄热体总的蓄热容量为Eo,Eo为固体蓄热设计容量。
[0050 ] Eo = kl*0.7Pn+k2*Pn+k3* 1.4Pn (I)
[0051] 当P>Pi>Pj;El = kl*0.7Pn (2)
[0052] 当 Pi<Pj<p;E2 = k2*Pn (3)
[0053] 当 Pi = 〇,Pj = p;E3 = k3*1.4Pn (4)
[0化4] 且满足
[0化5] Eo = Ei 巧 2+E3 (5)
[0056] 由于用热负荷空间溫度是不一致的,本发明提出了一种不同负荷溫度(供给空间 溫度)区间的蓄热功率切换控制方法:
[0057] 设置蓄热功率切换S个负荷溫度节点Ti、T2和T3,且设置溫度Ti^2^3,当负荷溫 度T低于最低控热标准情况下,此时若存在。Tl,控制立相联动开关KMl和KM3闭合,蓄热装 置功率切换到0.7Pn,1A、1B、ICS相Y型链接,满足负荷要求,若此支路出现故障时,控制S 相联动开关KM2和KM3闭合,2A、2B、2Cミ相Y型链接;若存在Tl>。T2,控制ミ相联动开关KMl 和KM2闭合,蓄热装置功率切换到Pn,lA、lB、lC、2A、2B、2CS相A型链接,满足负荷要求;若 存在T2>T>T3,控制S相联动开KM1、KM2和KM3闭合,热装置功率切换到1.4Pn,lA、lB、lC、 2A、2B、2C、N处于Y-Y型连接,满足负荷要求。不同溫度负荷容量切换控制配置如表2所示。
[0058] 表2不同温度负荷容景切换控制配置
[0060] 一种基于时变可用负荷的=级可调加热功率的投切控制方法,如图4所示,它的步 骤如下:
[0061] 第一步,在低谷时段,对固体蓄热装置蓄热;
[0062] 第二步,当电网的输出功率口>厂区需求功率为口1>提供给固体蓄热功率为P川寸, 控制S相联动开关KMl和KM3(或控制S相联动开关KM2和KM3)闭合,蓄热装置功率切换到 0.7?。,14、18、1(:^相(或24、28、2(:^相作型链接,蓄热时间为41,蓄热体总的蓄热容量为61 = kl*0.7Pn;
[0063] 第S步,当电网的输出功率口>提供给固体蓄热功率为門含厂区需求功率为Pi时, 控制S相联动开关KMl和KM2闭合,蓄热装置功率切换到Pn,lA、lB、lC、2A、2B、2CS相A型链 接,蓄热时间为k2,蓄热体总的蓄热容量为E2 = k2冲n;
[0064] 第四步,当电网的输出功率当电网的输出功率P =提供给固体蓄热功率为門,厂区 需求功率Pi = O时,控制S相联动开关KMUKM2和KM3闭合,热装置功率切换到1.4Pn,lA、lB、 1C、2A、2B、2C、N处于Y-Y型连接,蓄热时间为k3,蓄热体总的蓄热容量为E3 = k3* 1.4Pn;
[0065] 第五步,判断是否满足I: ki含8( i = I,2,3),且Eo = Ei+E2+E3,若不满足,则返回第一 步,根据电网分配功率变化,进行时变功率投切蓄热切换控制;若满足
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