CN117081033A - 一种快速切换装置参数设计方法、存储介质及处理器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种快速切换装置参数设计方法，属于工业电气控制领域。所述快速切换装置参数设计方法包括：收集所述工业连续生产***的电网、负载设备的线路连接方式和运行参数；根据所述线路连接方式和所述运行参数搭建电网‑负荷一体化模型；对所述电网‑负荷一体化模型进行抗晃电能力测试，获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间；对比各个所述负载设备的所述临界暂降时间，取其最小值作为所述工业连续生产***的总体临界切换时间；计算所述工业连续生产***的负荷侧所需的容量和电流值；以及根据所述容量、所述电流值和所述总体临界切换时间，确定所述快速切换装置的参数。
Description
技术领域
本发明涉及工业生产控制领域，具体地涉及一种快速切换装置参数设计方法、存储介质及处理器。
背景技术
在现代工业生产过程中对生产工艺的控制精度要求较高，对晃电尤其敏感，因晃电造成的生产中断会导致严重的事故与损失。尤其在石油化工生产领域，源-网-荷侧都使用多类型电力电子设备，由于装置多、工艺生产过程复杂，工作条件苛刻，各工艺装置间联系十分紧密，生产过程对电压暂降十分敏感，使暂态电压稳定问题更加复杂，也对电力***暂态电压稳定评估提出了更高要求。在诸多治理方案设计中，使用快速切换对母线进行电压暂降治理，结合负荷的PIT曲线，以降低在开关切换过程中的敏感设备跳闸的可能性。
在快切装置的选型工作中，如果快切装置完成动作的过程持续时间过长固然会导致母线失压，电动机转速严重下降，直接影响生产过程的连续性，但是如果一味追求快切装置的高性能也会增加大额的无谓投入。因此，申请人发现如何以合理的投入选择合适参数的快切装置，确保用电切换的成功率和设备安全是当前快切装置选型工作急需解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种快速切换装置参数设计方法，该方法通过建立电网-机泵负荷一体化模型，研究模型中各负载设备的工艺参数、设备参数的电压暂降深度与电压暂降时间的关系，并计算出负荷侧所需的容量及电流值，并以此为依据对所需快速切换装置进行选型。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种快速切换装置参数设计方法，所述快速切换装置用于工业连续生产***的电力快速切换，该包括：
收集所述工业连续生产***的电网、负载设备的线路连接方式和运行参数；
根据所述线路连接方式和所述运行参数搭建电网-负荷一体化模型；
对所述电网-负荷一体化模型进行抗晃电能力测试，获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间；
对比各个所述负载设备的所述临界暂降时间，取其最小值作为所述工业连续生产***的总体临界切换时间；
计算所述工业连续生产***的负荷侧所需的容量和电流值；
根据所述容量、所述电流值和所述总体临界切换时间，确定所述快速切换装置的参数。
进一步的，在所述电网-负荷一体化模型中加入满足所述快速切换装置的参数的仿真模型，模拟测试所述工业连续生产***新的总体临界切换时间，判断所述快速切换装置的参数的有效性。
可选的，在所述模拟测试所述工业连续生产***新的总体临界切换时间不大于预期的总体临界切换时间，确定所述快速切换装置的参数有效。
优选的，所述工业连续生产***为石油化工生产***或冶金工业连续生产***。
进一步的，所述获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间，包括：获取所述负载设备满足生产工艺要求的临界转速n1，计算所述临界转速n1对应的第一过程参数免疫时间T1；获取所述负载设备稳定运行的临界转速n2，所述临界转速n2对应的第二过程参数免疫时间T2；所述第一过程参数免疫时间T1和所述第二过程参数免疫时间T2的较小者作为所述负载设备的临界暂降时间。
优选的，若单个所述负载设备的临界暂降时间为PITi，则所述工业连续生产***的所述总体临界切换时间PITx为：
PITx＝min(PIT1,PIT2,...,PITm)，式中，PITk(k＝1，2，…，m)为各单个所述负载设备的临界暂降时间。
优选的，当所述负载设备的电动机的机械特性与负载特性同时满足以下公式时的转速即为所述负载设备满足生产工艺要求的临界转速n1：
Tm＝g(U1,H)＝g(U1,f(n))，
TL＝kLn2，
Tm＝TL，且
其中，Tm为电动机的机械特性公式，该式中通过H＝f(n)表示满足生产工艺要求的参数与电动机的转速对应关系的公式，U1为电动机的电压；
TL为电动机的负载特性公式，该式中kL为转矩比例系数，n为电动机的转速。
优选的，当所述负载设备的电动机的机械特性与负载特性同时满足以下公式时的转速即为所述负载设备稳定运行的临界转速n2：
TL＝kLn2，
Tm＝TL，且
其中，Tm为电动机的机械特性公式；
TL为电动机的负载特性公式；
n为电动机的转速；
其他为电动机的设计参数：kL为转矩比例系数、p为极对数、f1为***频率，r1、和r2’为定子电阻和漏抗、x1和x2’为归算至定子侧的转子电阻和漏抗、U1为电动机的电压、s为转差率。
另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行本申请上述任一项所述的快速切换装置参数设计方法。
再一方面，本发明提供一种处理器，该处理器用于运行程序，其中所述程序被运行时用于执行本申请上述任意一项所述的快速切换装置参数设计方法。
通过上述技术方案，搭建抗晃电能力评估分析平台，建立电网-机泵负荷一体化模型，将电气参量与工艺参数结合起来，选择的电气参量及工艺参数不同，对应的临界暂降时间也不同。重点研究其敏感负荷耐受力以及工艺保护值与电压暂降深度与电压暂降时间的关系，将模型内机泵各参数的临界暂降时间进行纵向对比，以临界暂降最短的时间作为整个***稳定运行的临界暂降时间，根据铭牌参数计算出负荷侧所需的容量及电流值，并根据切换时间、电流和容量需求对所需快速切换装置进行选型。该技术方案能够有效确定整个***稳定运行的临界切换时间，根据敏感设备的功率选用相应快切进行治理，提高装置重要设备抗晃电耐受能力，实现环境协调、安全增产。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明一实施例的快切参数设计方法流程图；
图2是本发明的一种基于化工过程工艺参数PIT的快切参数设计方法流程图；以及
图3是本发明的一种基于化工过程工艺参数PIT的电网-机泵负荷一体化模型设计原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
为了本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，先介绍本发明中过程参数免疫时间的理论基础。
现代工业生产过程由多设备按一定的方式连接而成，设备受电压暂降影响后失效，导致过程中断。遵循此逻辑顺序，过程的电压暂降耐受特性评估通用流程是先判断设备失效再判断过程中断。对于设备失效的判断，传统的评估依据设备电压耐受曲线VTC(Voltage-Tolerance Curve)，通过比较电压暂降特征量与设备的电压耐受范围，得出设备的受影响状态。肖先勇团队计及了设备敏感度的不确定性，对敏感设备电压暂降失效事件进行了随机模糊评估。哈佛大学詹一熙团队通过分析工艺流程和设备连接方式，实现了由单一设备到复杂过程的评估。实际中，单一设备中断并不会立刻导致某些过程中断，过程中断的实质是反映设备功效的物理参数(如温度、速度、力矩、压力等)超出工艺要求的范围。CIGRE/CIRED联合工作组C4.110于2010年提出了过程参数免疫时间PIT(ParameterImmunity Time)的概念。
在某些暂降下无论暂降持续多长时间，电动机都可稳定运行，待电压恢复后可回到原来稳定的运行点。据此定义安全电压为感应电动机在该电压暂降消除后一定会重加速成功的电压。安全电压最小值(满足前述条件的暂降中的最大暂降的残压值)定义为安全临界电压，也就是说如果暂降残压在安全临界电压以上，无论多长时间***都不会失稳。
如果暂降的残压值低于安全临界电压，电动机在该暂降下可以运行一段时间，但是在低速状态下存在不稳定问题。定义该暂降下，最长可运行时间为临界暂降时间。如果暂降持续时间超过临界暂降时间，即使电压恢复，电动机也会失稳。目前存在的治理方法是将电气参量以及工艺参数进行区分，对于电气敏感型过程，采用电气类治理手段；对于参数感应型过程，综合运用电气类与物理类治理手段。本方案则是将电气参量与工艺参数结合起来，选择的电气参量及工艺参数不同，对应的临界暂降时间也不同。将模型内机泵各参数的临界暂降时间进行纵向对比，以临界暂降最短的时间作为整个***稳定运行的临界暂降时间。
快切装置广泛应用于变电站、发电厂、工矿企业等，是一种保证站(厂)用电安全的电源快速切换装置对快切装置进行优化，有利于保证快切装置的快速、可靠动作和站(厂)用电的安全稳定运行。快切装置的启动方式有正常切换、事故切换方式以及不正常切换方式。根据不同的启动方式，装置有并联切换、串联切换和同时切换。
并联切换由手动启动，当工作电源断路器与备用电源断路器两侧的压差、频差和相差分别小于正常并联切换压差、频差和相差时，快切装置将先合备用(工作)断路器，经一定延时后再自动跳开工作(备用断路器)，如在这段延时内，刚合上的备用(工作)电源断路器被跳开，则快切装置不再自动跳工作(备用)，以免厂用电失电。若启动后并联切换条件不满足，装置将闭锁发信，并进入等待人工复归状态。并联切换分为并联自动和并联半自动，其主要区别在于合上备用(工作)断路器，若是自动跳开工作(备用)断路器，则为并联自动切换；若是由运行人员手动操作跳开工作(备用)断路器，则为并联半自动切换。并联切换在切换过程中不会造成厂用电的中断，但两侧电源存在短时并列运行。
串联切换由手动启动，先发跳工作(备用)断路器命令，在确认工作(备用)断路器已跳开且切换方式条件满足时，合上备用(工作)电源。正常串联切换在切换过程中会造成厂用电短时中断，适用于差频***间或同频***固有相位差很大的2个切换电源，此种方式下有快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换4种实现方式。
同时切换由手动启动，跳工作及合备用命令同时发出，因通常固有合闸时间比分闸时间长，在发合命令前可有一人工设定的延时，以使分闸先于合闸完成。同时切换适用于同频、差频***间的电源切换，此种方式下有快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换4种实现方式。快切不成功时可自动转入同期捕捉、残压、长延时切换方式。
传统快切装置的使用效果很不理想。原因是厂内大部分负荷来自电动机，由于电动机反馈电压的存在，从失电到无压的过程，快切装置完成动作的过程持续时间长达1～2s，甚至更长，此时电动机已经被分批失电切除。即使是延迟时间较长的高压重要电动机没被切除，由于母线已经无压，转速已经严重下降，直接影响生产过程的连续性，并对产品质量造成不良影响。而且此时恢复供电将造成较大的电动机自起动，大电流对供电网络产生冲击。而对400V***而言，低电压将造成接触器脱扣，变频器停止工作。此时，快切装置实际上并没有真正起到保障供电连续性的作用。
本发明对化工装置35kV侧快切应用设计后，可避免母线电压(残压)与备用电源电压差压过大合闸而对电机造成冲击，缩短断电时间；可采用快速切换，同期判别或残压判别的切换，实现两段互切快速断路器合闸时间小于200ms以内，减少现场运行中的电动机失电跳停情况。在母线有故障时装置会即时闭锁，不会将故障扩大，从而提高了厂用电切换的成功率，确保设备安全，同时为各生产装置提供更可靠有力的电源保证，使各生产装置运行更为安全稳定
本发明首次结合化工过程工艺参数PIT，通过搭建化工生产过程抗晃电能力评估分析平台，建立电网-机泵负荷一体化模型，研究了其敏感负荷耐受力以及工艺保护值与电压暂降深度与电压暂降时间的关系，将模型内所有机泵的临界暂降时间进行纵向对比，以临界暂降最短的时间作为整个***稳定运行的临界切换时间，根据参数计算出负荷侧所需的容量及电流值，并对所需快速切换装置进行选型。
本发明一实施例的快切参数设计方法流程如图1所示，其选型包括以下步骤：
(1)收集***的线路、机泵的各项参数；
(2)搭建电网-机泵负荷一体化模型；
(3)对模型进行抗晃电能力测试，并统计所有机泵在不同电压跌落深度下的临界暂降时间；
(4)纵向对比将模型内所有机泵的临界暂降时间，以临界暂降最短的时间作为整个***稳定运行的临界切换时间；
(5)根据铭牌参数计算出负荷侧所需的容量及电流值，并根据切换时间、电流和容量需求对所需快速切换装置进行选型。
以上步骤完成后，还可以进一步进行仿真测试，以验证选型装置的抗晃电的有效性，其具体执行步骤为重复执行上述步骤(2)-(5)，将选型的切换装置加入搭建好的模型后再逐步进行验证，直至确信加入快切装置的仿真模型符合抗晃电策略要求效用。
为使本领域技术人员理解本发明关于临界暂降时间的确定方法，以下将进一步距离说明如何电力拖动***的临界暂降时间的计算过程，其他设备可以根据类别实现，本申请不再一一赘述。
电力拖动***的转动方程式为：
式中，电磁转矩Tm和负载转矩TL的单位为N·m；转动惯量J的单位为kg·m2；角速度Ω的单位为rad/s。在工程计算中，通常以转速n(单位为r/min)代替角速度，
以飞轮力矩GD2代替转动惯量J，因此，单轴电力拖动***的转动方程式可改写为
TΔ＝Tm-TL (4)
由上式可知，电力拖动***的转速变化由动态转矩TΔ决定，TΔ＝0，电动机以恒定速度旋转或静止不动，电力拖动***处于静态；若TΔ≠0，则电动机转速将发生变化，称为动态或过渡状态。当TΔ＞0时，***处于加速状态；反之，***处于减速状态。
原来处于某一转速下运行的电力拖动***,由于受到外界某种扰动,如负载的突然变化出由网电压的波动等,导致***的转速发生变化而离开了原来的平衡状态，如果***能在如的条件下达到新的平衡状态，或者当外界扰动消失后能自动恢复到原来的转速下继续运行，则称该***是稳定的；如果当外界扰动消失后，***的转速或是无限制地上升，或是一直下降至零，则称该***是不稳定的。
一个电力拖动***能否稳定运行，是由电动机机械特性和负载转矩特性的配合情况决定的。要实现稳定运行，还需要电动机机械特性与负载特性相配合。化工装置稳定运行的必要条件是电动机的机械特性与负载的转矩特性必须有交点，即存在Tm＝TL；充分条件是在交点处，满足：
简化等效电路，得出三相异步电动机的机械特性公式，
式中，p为极对数；f1为***频率；r1、r2’为定子电阻和漏抗；x1、x2’为归算至定子侧的转子电阻和漏抗；U1为电压；s为转差率。
负载可根据负载机械特性分为恒转矩负载、风机泵类负载以及恒功率负载，在化工装置***中常见的鼓风机、水泵等流体机械属于风机泵类负载，转矩与转速的平方成正比，其机械特性公式如下：
TL＝kLn2 (7)
式中，kL为转矩比例系数。
根据化工装置稳定运行的充分必要条件，联立式(6)和式(7)得到方程的解，为：
n＝n1,n＝n2 (8)
式中，n1、n2为化工***中三相异步电机的机械特性曲线与负载机械特性曲线的两个交点对应转速值。
将式(8)带入式(5)中，根据此判定条件，得到在某电压暂降深度下单个敏感型设备稳态运行的临界转速n1。
将n1带入式(9)中，得到某电压暂降深度下单个敏感型设备的过程免疫时间tc。
以上是根据转速计算某电压暂降深度下单个敏感型设备过程免疫时间，判定标准为电机是否堵转；
考虑工艺参数的化工装置过程免疫时间评估，以工艺参数扬程H为例，首先获得流量H与转速n的关系式：
H＝f(n) (10)
将式(10)带入式(5)中，得到流量与电磁转矩的关系式：
Tm＝g(U1,H)＝g(U1,f(n)) (11)
根据化工装置稳定运行的充分必要条件，联立式(11)和式(7)得到方程的解，为：
n＝n1,n＝n2 (12)
将式(12)带入式(8)中，
再根据工艺判定条件，即在化工装置运转时工艺参量有一定的阈值：Hmin＜H＜H额定得到在某电压暂降深度下单个敏感型设备稳态运行的临界转速n1。
将n1带入式(9)中，得到某电压暂降深度下单个敏感型设备的过程免疫时间tc。
由设备的逻辑关系及各自PIT曲线可知，整个化工装置的综合PIT可由式(13)得到：
PITx＝min(PIT1,PIT2,...,PITm) (13)
式中，PITx为整个化工装置的综合PIT；PITk(k＝1，2，…，m)为各单个设备的过程免疫时间。
本实施例通过将电气参量与工艺参数结合起来，实现了结合工业过程参数的免疫时间PIT，能够对快速切换装置进行参数设定与选型，有效确定整个***稳定运行的临界切换时间，根据敏感设备的功率选用相应快切进行治理，提高装置重要设备抗晃电耐受能力，实现环境协调、安全增产。
本发明的另一实施例为基于化工过程工艺参数PIT的快切参数设计方法，请参考图2所示。该实施例中，基于化工过程工艺参数PIT的快切参数设计方法包括以下步骤：
(1)收集***内线路、机泵的各项参数；
(2)搭建电网-机泵负荷一体化模型；
(3)对一体化模型进行电压暂降耐受力测试；
(4)统计所有机泵在不同电压跌落深度下的临界暂降时间；
(5)确定***所需快切设备的参数；
(6)搭建加入快切装置后的仿真模型；
(7)确定电压跌落时间较治理前是否缩短，若是则说明治理方案有效，
若否，则说明该治理效果不理想。
该实施例对应的电网-机泵负荷一体化模型设计原理图，请参考图3所示，包括相应电压等级母线及其出线、快速切换装置、电动机还有其所带的泵类负载。在完成快速切换装置参数选型后，在模型中搭建出相应电压等级母线及其出线、快速切换装置、电动机还有其所带的泵类负载，将泵类负载按离心泵、风机等类别进行分类，可多次验证快速切换装置选型结果的有效性。
在本实施例中，搭建敏感设备电压暂降耐受力分析测试与评估平台阶段完成以下工作：根据实际电网拓扑结构搭建模型，变压器和线路参数根据实际数据进行设置。模型共包含：110kV母线及其出线、35kV母线及其出线、6kV母线所有出线及负荷模型。重要负荷包括切粒水泵MP-30801、丙烯进料泵MP-30301、夹套水泵MP-30205、冷冻机MPK-30601、循环泵MP-30201、循环压缩机组MC-30401、粉料输送氮气压缩机MC-30801和循环气压缩机MPK-30301、鼓风机MC-30902、干燥鼓风机MC-30502、颗粒输送风机MC-30804以及粒料输送风机MC-30905。
搭建敏感设备电压暂降耐受力分析测试与评估平台后还进行：结合重要设备工艺保护值进行抗晃电耐受能力分析测试与评估，从交流测、直流侧以及敏感负荷进行抗晃电策略的研究，包括但不限于串联型、并联型、线圈类、厂务类等策略对装置重要设备抗晃电策略研究，以及对重要设备抗晃电策略中应用到的快切装置进行选型。
其中，根据备自投的安装位置，可知额定电压选择为6kV，额定电流通过左右两侧负荷容量的最大值进行计算。表1为该实施例要求的快速切换开关的技术指标。
表1快速切换开关技术指标
因400V等级负荷缺失，在电流选择时，负荷容量由现场计算中1.2倍的余量宽为1.5倍，表2为各负荷的电机额定功率。
表2各负荷的电机额定功率
根据计算，6kVⅠ段总负荷约为4.8MW，6kVⅡ段总负荷约为4.7MW。将Ⅰ段总负荷设为基准，可得出计算总容量为：
4.8×1.5＝7.2MW
经计算，电流值如下所示：
7.2÷6＝1.2kA
由此，快切选择额定电流为1250A，额定电压为6kV的装置。
最后，进一步分析测试与评估快切装置在提高设备抗晃电能力中的有效性。
该实施例达到以下有益效果：
(1)国内外首次将电气参量与工艺参数结合起来，实现了结合化工过程参数的免疫时间PIT，搭建了电网-机泵负荷一体化模型，研究了其敏感负荷耐受力以及工艺保护值与电压暂降深度与电压暂降时间的关系。
(2)将模型内所有机泵的临界暂降时间进行纵向对比，以临界暂降最短的时间作为整个***稳定运行的快速切换时间，根据铭牌参数计算出负荷侧所需的容量及电流值，并根据切换时间、电流和容量需求对所需快切装置进行选型。
本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述快速切换装置参数设计方法。
本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述快速切换装置参数设计方法。
本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：
收集所述工业连续生产***的电网、负载设备的线路连接方式和运行参数；
根据所述线路连接方式和所述运行参数搭建电网-负荷一体化模型；
对所述电网-负荷一体化模型进行抗晃电能力测试，获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间；
对比各个所述负载设备的所述临界暂降时间，取其最小值作为所述工业连续生产***的总体临界切换时间；
计算所述工业连续生产***的负荷侧所需的容量和电流值；
根据所述容量、所述电流值和所述总体临界切换时间，确定所述快速切换装置的参数；
在所述电网-负荷一体化模型中加入满足所述快速切换装置的参数的仿真模型，模拟测试所述工业连续生产***新的总体临界切换时间，判断所述快速切换装置的参数的有效性。
其中，在所述模拟测试所述工业连续生产***新的总体临界切换时间不大于预期的总体临界切换时间，确定所述快速切换装置的参数有效；
所述工业连续生产***可以是石油化工生产***；
所述获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间，包括：获取所述负载设备满足生产工艺要求的临界转速n1，计算所述临界转速n1对应的第一过程参数免疫时间T1；获取所述负载设备稳定运行的临界转速n2，所述临界转速n2对应的第二过程参数免疫时间T2；所述第一过程参数免疫时间T1和所述第二过程参数免疫时间T2的较小者作为所述负载设备的临界暂降时间；
若单个所述负载设备的临界暂降时间为PITi，则所述工业连续生产***的所述总体临界切换时间PITx为：PITx＝min(PIT1,PIT2,...,PITm)，式中，PITk(k＝1，2，…，m)为各单个所述负载设备的临界暂降时间。
当所述负载设备的电动机的机械特性与负载特性同时满足以下公式时的转速即为所述负载设备满足生产工艺要求的临界转速n1：
Tm＝g(U1,H)＝g(U1,f(n))，
TL＝kLn2，
Tm＝TL，且
其中，TM为电动机的机械特性公式，该式中通过H＝f(n)表示满足生产工艺要求的参数与电动机的转速对应关系的公式，U1为电压，
TL为电动机的负载特性公式，
n为电动机的转速。
当所述负载设备的电动机的机械特性与负载特性同时满足以下公式时的转速即为所述负载设备稳定运行的临界转速n2：
TL＝kLn2，
Tm＝TL，且
其中，TM为电动机的机械特性公式，TL为电动机的负载特性公式，n为电动机的转速，其他为电动机的设计参数：kL为转矩比例系数、p为极对数、f1为***频率，r1和r2’为定子电阻和漏抗、x1和x2’为归算至定子侧的转子电阻和漏抗、U1为电压、s为转差率。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本发明的存储介质实施例有益效果与方法实施例有益效果相同，此处不再赘述。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：
收集所述工业连续生产***的电网、负载设备的线路连接方式和运行参数；
根据所述线路连接方式和所述运行参数搭建电网-负荷一体化模型；
对所述电网-负荷一体化模型进行抗晃电能力测试，获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间；
对比各个所述负载设备的所述临界暂降时间，取其最小值作为所述工业连续生产***的总体临界切换时间；
计算所述工业连续生产***的负荷侧所需的容量和电流值；
根据所述容量、所述电流值和所述总体临界切换时间，确定所述快速切换装置的参数；
在所述电网-负荷一体化模型中加入满足所述快速切换装置的参数的仿真模型，模拟测试所述工业连续生产***新的总体临界切换时间，判断所述快速切换装置的参数的有效性。
本发明的计算机程序产品实施例有益效果与方法实施例有益效果相同，此处不再赘述。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种快速切换装置参数设计方法，所述快速切换装置用于工业连续生产***的电力快速切换，其特征在于，包括：
收集所述工业连续生产***的电网、负载设备的线路连接方式和运行参数；
根据所述线路连接方式和所述运行参数搭建电网-负荷一体化模型；
对所述电网-负荷一体化模型进行抗晃电能力测试，获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间；
对比各个所述负载设备的所述临界暂降时间，取其最小值作为所述工业连续生产***的总体临界切换时间；
计算所述工业连续生产***的负荷侧所需的容量和电流值；以及根据所述容量、所述电流值和所述总体临界切换时间，确定所述快速切换装置的参数。
2.根据权利要求1所述的快速切换装置参数设计方法，其特征在于，还包括：
在所述电网-负荷一体化模型中加入满足所述快速切换装置的参数的仿真模型，模拟测试所述工业连续生产***新的总体临界切换时间，判断所述快速切换装置的参数的有效性。
3.根据权利要求2所述的快速切换装置参数设计方法，其特征在于，
在所述工业连续生产***新的总体临界切换时间不大于预期的总体临界切换时间的情况下，确定所述快速切换装置的参数有效。
4.根据权利要求1所述的快速切换装置参数设计方法，其特征在于，
所述工业连续生产***为石油化工连续生产***或冶金工业连续生产***。
5.根据权利要求4所述的快速切换装置参数设计方法，其特征在于，所述获取每个所述负载设备满足生产工艺要求条件下的临界暂降时间，包括：
获取所述负载设备满足生产工艺要求的临界转速n1，计算所述临界转速n1对应的第一过程参数免疫时间T1；
获取所述负载设备稳定运行的临界转速n2，所述临界转速n2对应的第二过程参数免疫时间T2；以及
所述第一过程参数免疫时间T1和所述第二过程参数免疫时间T2的较小者作为所述负载设备的临界暂降时间。
6.根据权利要求5所述的快速切换装置参数设计方法，其特征在于，若单个所述负载设备的临界暂降时间为PITi，则所述工业连续生产***的所述总体临界切换时间PITx为：
PITx＝min(PIT1,PIT2,...,PITm)，
式中，PITk(k＝1，2，…，m)为各单个所述负载设备的临界暂降时间。
7.根据权利要求5所述的快速切换装置参数设计方法，其特征在于，当所述负载设备的电动机的机械特性与负载特性同时满足以下公式时的转速即为所述负载设备满足生产工艺要求的临界转速n1：
Tm＝g(U1,H)＝g(U1,f(n))，
TL＝kLn2，
Tm＝TL，且
其中，Tm为电动机的机械特性公式，该式中通过H＝f(n)表示满足生产工艺要求的参数与电动机的转速对应关系的公式，U1为电动机的电压；
TL为电动机的负载特性公式，该式中kL为转矩比例系数，n为电动机的转速。
8.根据权利要求5所述的快速切换装置参数设计方法，其特征在于，当所述负载设备的电动机的机械特性与负载特性同时满足以下公式时的转速即为所述负载设备稳定运行的临界转速n2：
TL＝kLn2，
Tm＝TL，且
其中，Tm为电动机的机械特性公式；
TL为电动机的负载特性公式；
n为电动机的转速；
其他为电动机的设计参数：kL为转矩比例系数、p为极对数、f1为***频率，r1、和r2’为定子电阻和漏抗、x1和x2’为归算至定子侧的转子电阻和漏抗、U1为电动机的电压、s为转差率。
9.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行如权利要求1-8任一项所述的快速切换装置参数设计方法。
10.一种处理器，其特征在于，用于运行程序，其中，所述程序被运行时用于执行：如权利要求1-8任意一项所述的快速切换装置参数设计方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210505375.8A CN117081033A (zh) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | 一种快速切换装置参数设计方法、存储介质及处理器 |
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| CN202210505375.8A CN117081033A (zh) | 2022-05-10 | 2022-05-10 | 一种快速切换装置参数设计方法、存储介质及处理器 |
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| CN117081033A true CN117081033A (zh) | 2023-11-17 |
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ID=88712123
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| CN (1) | CN117081033A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117911195A (zh) * | 2024-03-18 | 2024-04-19 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 一种异步电动机机群等效模型参数辨识方法及装置 |
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2022
- 2022-05-10 CN CN202210505375.8A patent/CN117081033A/zh active Pending
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