冶金電氣節能負載高精度控制技術的研究

摘要：在冶金運行過程中，利用傳統的模糊PID控制算法進行冶金電氣節能控制，電氣設備過多將造成單一電氣設備損耗增加，從而降低了冶金電氣節能的效果。為此，提出了一種基于自適應線性遺傳算法的冶金電氣節能負載高精度控制方法。利用自適應線性遺傳方法，能夠進行冶金電氣節能負載控制，從而實現冶金電氣節能控制。實驗結果表明，這種算法能夠有效提高冶金電氣節能效果，取得了令人滿意的結果。

關鍵詞：冶金電氣；電氣節能；負載控制

中圖分類號：F127 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）29-0078-02

1 概述

利用計算機控制技術進行冶金電氣節能控制已經成為一種主要的冶金節能方式。利用這種方法進行冶金節能控制，能夠減少冶金在運行過程中需要耗費的電力資源，從而達到節能的目的。因此，冶金電氣節能控制方法已經成為冶金領域研究的熱點問題，受到了越來越多學者的重視。現階段，主要的冶金電氣節能控制方法包括基于動態嵌入式電壓變換算法的冶金電氣節能控制方法、基于模糊PID控制算法的冶金電氣節能控制方法和基于遺傳算法的冶金電氣節能控制方法。其中，最常用的是基于模糊PID控制算法的冶金電氣節能控制方法。由于冶金電氣節能控制方法應用范圍十分廣泛，因此受到了很多專家的重視，有很大的發展空間和實用價值。

2 冶金電氣節能負載控制方法

冶金電氣節能控制方法是冶金領域需要研究的核心問題。利用傳統算法進行節能控制，無法避免由于冶金中電氣設備數量過多造成的單一電氣設備損耗增加的缺陷，從而降低了冶金電氣節能的效果。為此，提出了一種基于自適應線性遺傳算法的冶金電氣節能負載高精度控制

方法。

2.1 建立冶金電氣損耗模型

冶金電氣負載損耗情況能夠用圖1進行描述：

在圖1中，冶金電氣的全部損耗是∑Q，電路中的電氣部件nj的定子電阻是Sj，轉子電阻是S'j，勵磁電阻是Sn，利用下述公式能夠計算冶金電氣全部損耗：

（1）

在冶金電氣負載損耗關系中，J'2是轉子電流變化率，可以隨著轉子負載的改變而發生變化。與其對應的定子電流也隨之發生變化。

根據上述分析能夠得知，冶金運行過程中轉子電流與定子電壓的關系能夠用下述公式進行描述：

（2）

利用下述公式能夠用來描述冶金電氣損耗之間的

關系：

（3）

2.2 冶金電氣節能控制方法

利用自適應線性遺傳方法，能夠有效增加自適應參數調整機制，從而對冶金電氣節能負載進行高精度控制，其步驟如下所述：

將冶金電壓轉換點空間位置與電動機械空間位置函數作為染色體，能夠用公式進行描述：

（4）

式中，Tj是第個電壓轉換點的空間位置，HLj是與其對應的電氣設備運行狀況，Tj是電氣設備編碼，M是染色體長度。

3 實驗結果分析

為了驗證本文算法的有效性，需要進行一次實驗，實驗環境是Visual C++6.0。設置冶金中電氣設備數目是m，全部電力損耗是，冶金中不同電氣設備電力損耗構成的數據集合是，冶金發電機功率是。利用下述公式能夠計算冶金電氣節能參數：

（5）

根據上述冶金電氣節能參數，能夠準確衡量冶金電氣節能負載控制的效果。

在實驗過程中，需要進行10次相關實驗。對每次的冶金運行電氣參數進行整理分析，能夠得到如表1所示數據：

利用自適應線性遺傳算法進行冶金電氣節能控制，獲取的結果能夠用圖4進行描述。

利用不同方法進行冶金電氣節能控制，對獲取的結果進行整理分析，能夠得到如表2所示數據：

根據表2能夠得知，利用本文算法進行冶金電氣節能控制，能夠避免由于冶金中電氣設備數量過多造成的單一電氣設備損耗增加的缺陷，從而提高了冶金電氣節能的

效果。

4 結語

本文提出了一種基于自適應線性遺傳算法的冶金電氣節能負載高精度控制方法。根據電氣負載損耗之間的關系，能夠建立冶金電氣損耗模型。利用自適應線性遺傳方法，能夠進行冶金電氣節能負載控制，從而實現冶金電氣節能控制。實驗結果表明，這種算法能夠有效提高冶金電氣節能效果，取得了令人滿意的結果。

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作者簡介：袁金泉（1965—），男，江蘇高淳人，江蘇海事職業技術學院電氣工程系副主任，副教授，碩士，研究方向：電力電子與電力傳動等。