考虑有载调压变压器的电解铝稳流控制及其能效分析
电解铝整流系统故障与保护策略
M etallurgical smelting冶金冶炼电解铝整流系统故障与保护策略朱盛和摘要：电解铝整流系统是铝生产过程中至关重要的组成部分，其运行状态对整个生产过程的质量具有重大影响。
目前我国的电解铝主要采用铝母线电解法或者铝带极槽电解法。
本文通过对电解铝整流系统故障分析与产生原因进行研究，提出了相应的故障解决方案。
关键词：电解铝；整流系统故障；保护策略随着我国铝电解产业技术的发展，目前国内铝企业已基本实现大型预焙化，并且槽型越来越大，用电负荷呈几何级增长，给电解铝供电系统安全运行带来了巨大压力。
特别是近两年来，全国范围内出现了十多起高电压、大电流整流器爆炸事故，造成了严重的经济损失。
对于多台大电流整流器并行运行的供电安全事故的预防和保护措施，各铝厂越来越重视。
1 整流系统工作原理整流系统的工作原理是将交流电转换为直流电，为需要电能的负载提供电力。
整流系统是一种功率装置，可以将交流电转换为频率较高的直流电，并通过改变整流器的电抗值来改变电路运行频率和稳定电流，实现负载的无功补偿。
主要由主变压器、励磁绕组和电抗器等组成。
整流设备是整流电路的核心部分，其主要功能是将高压直流电流转换为低压直流电流。
整流设备一般由主控室控制，包括电控柜、主控台和开关柜等。
电解铝生产过程中需要经过多道工序才能最终形成铝产品。
随着电解铝厂规模的不断扩大和对产品质量要求的提高，电解过程所需电流越来越大。
为确保生产效率，必须在整流柜上增加整流设备或在整流柜和主控室之间增设隔离变压器。
这样做是为了防止高压绕组或变压器受损，造成安全隐患。
然而，如果电解过程中发生故障，整流柜将无法正常工作，导致生产中断。
因此，整流系统的重要性不言而喻。
根据整流原理的不同，整流器可分为多种类型，包括单相、三相、四象限和多象限整流器。
其中，单相整流器由高压绕组、励磁绕组和主控室控制电路组成；三相整流器由整流室、逆变单元和变压箱组成；四象限整流器则由变压器柜和逆变单元组成。
铝电解节能降耗技术研究及应用
铝电解节能降耗技术研究及应用摘要：电解铝是通过电解得到的铝。
现代电解铝工业通常采用冰晶石-氧化铝熔盐电解法。
具体来说，熔融冰晶石用作溶剂，氧化铝用作溶质，碳体用作阳极。
作为阴极，经强直流电在(950~970)℃对电解槽内的两个电极进行电化学反应(即电解)后得到的最终铝产品也称为“原铝”。
关键词：铝电解；电解槽；节能降耗；电流效率前言随着生产技术的不断提高，我国的电解铝工业取得了比较大的发展。
铝作为能源消费的“大户”之一，节能减排首当其冲;就电解铝而言，目前电解铝生产每吨碳排放量是每吨钢铁碳排放量的6倍多。
电解铝行业是高耗能行业的重点领域。
国家发展改革委于2021年8月发布《关于完善电解铝行业分级电价政策的通知》(法改价[2021]1239号)。
电价分为几类。
2022年分级标准为铝液交流综合耗电量13650kWh/吨，2023年分级标准为13450kWh/吨，2025年分级标准为13300kW/吨kW·h，超过分级标准每吨增加20kW·h，电费增加0.01元/kW·h。
节能降耗、降低生产成本是企业生存和增强市场竞争力的有力措施。
1电解铝行业的节能降耗背景1)以电解铝为例，电解铝作为典型的高碳排放行业，受冲击最大，产能首先受到控制。
2017年，在供给侧改革期间，发改委等四部委开展了电解铝行业违规项目清理整顿专项行动，淘汰了大量制约电解铝行业增长势头的落后产能。
2020年碳峰值碳中和目标提出后，作为高碳排放行业的电解铝产能增长将更加有限。
在此背景下，二次铝将成为重要的补充来源，行业景气度将持续提升。
2)2021年10月21日，国家发展改革委等部门发布《关于严格能效约束推进重点领域节能减碳的若干意见》和《冶金建材重点行业严格能效约束推进节能减碳行动计划(2021-2025年)》，指出要循序渐进、有序推进，以重点行业节能减碳为重点，大力推进钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃等重点行业绿色低碳改造，确保碳峰值如期实现。
浅析电解铝生产节能降耗措施
浅析电解铝生产节能降耗措施惠应武摘要：本文从理论上论述了铝电解生产中提高电流效率、降低电耗、原材料消耗的可能性，并结合240KA铝电解槽生产的实际情况，提出了在铝电解后产操作过程中提高电流效率、降低电耗、原材料消耗的一些措施，并在实际生产中取得了一定成效。
前言：众所周知，铝电解生产过程中，要想提高经济效益，就必须降低成本，即降低吨铝电耗与氟化铝、氟化盐、阳级等原材物料的单耗。
所谓电流效率即当电解槽通过一定电量（一定电流与一定时间）时，实际产铝量与理论产铝量地百分比，这是铝电解生产的一个重要技术经济指标，它涉及到铝电解的产量与电耗，而这二者又都对铝电解生产的成本有着直接的影响。
1．电流效率降低的原因1.1 二次反应，即已电解出来的铝又溶解或机械地混入电解质中，并被循环着的电解质带到阳极空间或电解质表面，为阳极气体中的CO2或空气中的氧所氧化，造成电流效率降低。
这一现象在压铝，两水平波动较大，电解质温度过高或低时最明显。
1.2 Na+等其它离子在阴极上放电耗电，这一现象在分子比较高时容易发生。
1.3 电流空耗，包括AL3+不完全放电，以及电解质时的V5+、、P5+、Ti4+等高价离子不完全放电生成相应的低价离子被电解质转移到阳级空间后，又再氧化成高价离子，即：A L3+ + 2e = A L+（阴极上）A L+ —2e = A L3+ （阳极上）如此循环，造成电流空耗。
这种现象在阴极表面的电子密度（即电流密度）较小时，如AE过多，炉温过高、化炉膛时，或整流所突然限电时比较明显。
1.3.2漏电通常是炉帮结壳熔化，并且电解质面上有大量炭渣时发生，即电流有可能连接槽壳与格子板之间，及铁渣箱体与槽壳接触等均可造成漏电损失。
在上述这些造成电流效率降低的原因当中原铝二次反应是电流效率降低的主要原因。
2．提高电流效率的措施既然电流效率降低的主要原因是熔解铝的再氧化（二次反应）损失，那么提高电流效率的措施可以从控制铝损失过程中探索。
浅析电解铝生产中的供电系统优化
浅析电解铝生产中的供电系统优化摘要随着电解铝产业不断发展，电解铝工序碳排放强度在全球原铝生产碳排放强度的占比不断增长，电解铝生产是一个电力密集型的工业过程，对供电系统的要求较高。
本文在概述电解铝生产和供电系统组成的基础上，浅析电解铝生产中的供电系统优化。
首先介绍供电系统的组成和功能，阐述电解铝生产中供电系统的重要性和影响因素。
接着分析供电系统优化对电解铝生产的影响和供电系统优化的一些常见技术和方法，希望对于未来电解铝生产中供电系统的优化和电力资源的高效利用有参考价值。
关键词：电解铝生产；供电系统；优化；电力稳定性引言电解铝是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、交通运输、电子设备等领域。
其生产过程是一个高耗能的工业过程，对供电系统有着严格的要求。
供电系统优化是为了提高供电系统的效率，从而优化电解铝生产。
二、电解铝概述电解铝就是通过电解得到的铝。
现代电解铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。
熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950℃-970℃下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，即电解。
生产过程是通过电解铝矾石（氧化铝铁铝石）溶解在氟铝酸盐熔体中，利用电解产生氧化铝和纯铝金属的过程。
电解铝的生产过程主要涉及提取铝矾石矿石、制备氟铝酸盐熔体、电解过程等几个步骤。
铝矾石是一种富含氧化铝的矿石，通常采用矿石破碎、浸出、搅拌和过滤等工艺步骤来提取矿石中的氧化铝。
将提取的氧化铝与氢氟酸或氢氟硅酸等反应，制备出氟铝酸盐熔体作为电解介质。
将氧化铝铁铝石溶解在氟铝酸盐熔体中，形成阴阳极，并通过外加电流的作用将氧化铝还原成纯铝金属。
在电解过程中，氧化铝物质在阳极上被氧化释放出氧气，而铝离子则在阴极上还原成纯铝金属。
铝产业链可分为上游采矿及冶炼、中游铝型材生产及深加工、下游应用等三部分。
上游采矿及冶炼可分为铝土矿、氧化铝、电解铝、铝锭或铝棒加工。
中游铝型材生产及深加工可分为铸造加工、铝轧制、铝挤压等三部分。
电解铝稳流系统不稳定的原因探究
【 摘
要 】论述电解铝稳流系统工作原理 ， 探讨造成稳流系统不稳定 的因素 ， 针对不稳定 因素制定可靠 的
防范措施 ， 成 功解决 了稳流系统 不稳定 的问题 。
【 关键词 】 稳流系统 ； 不稳定 ； 原 因； 分析
【 中图分类号】 Ｔ Ｍ ５ ３ １ ． ５
【 文献标识码】 Ｂ
给 零 一 一
给
．
Ｉ
组的安匝 ， ｋ 与工作、 位移绕组的安匝 极性是 相 反 的 ，即控制绕 组 的安 匝对工作 绕组 的安 匝是 助 磁作用 ， 而位移绕 组 的安 匝为祛 磁作 用 。
实 际稳 流调节控 制过 程 中 ， 位移 电流 与整 流 柜工作 ， ｄ 电流关 系如 图 ２所示 。
２ ０ １ ３ 年第 １ 期 总第 １ ５ ５期
冶 金 动 力
Ｍ 匝 Ｔ Ａ Ｉ Ｌ ． Ｕ Ｉ ｔ Ｇ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ ５
电解铝稳流系统不稳定的原因探究
黄 峰 ，殷功合 ，何洪亮 ，王丙亮
４ ７ ６ ６ ０ ０ ） 阿 南神火 铝业股份有限公司永城铝厂 ， 河南永城
１ 前言
随着电解铝技术的不断更新 ，电解槽 的供 电电 流不断提高 ，目前大型预焙 电解槽在市场竞争中的
优势逐步体现 ，因此供 电电流的稳定性对 电解槽运 行的稳定性极为重要 ，最初的模拟信号稳流系统已 逐步 淘汰 ， 数 字稳 流系统 广泛 应用 于 电冶金 行业 ， 但 是 由于其主要 以 Ｐ Ｌ Ｃ 及数字控制单元 为控制对象 ，
电解铝负荷参与电网稳定控制方案研究
电解铝负荷参与电网稳定控制方案研究摘要：目前，主流的电解铝负荷整流方式主要有饱和电抗器+二极管整流以及晶闸管整流两种。
在晶闸管整流系统中，先由较少级数的无载或有载调压变压器粗调，再通过控制晶闸管导通角实现细调，晶闸管是主要的控制元件，调节速度快。
但目前绝大部分电解铝企业采用二极管整流，其整流系统采用移相变压器、整流变压器有载调压与自饱和电抗器3者相结合的电解电流调节方式，即先由有载调压变压器对电流进行粗调，然后由自饱和电抗器对电流进行细调。
自饱和电抗器为稳流控制的主要控制元件，调节速度相对较慢，且下调能力有限，紧急情况下只能通过采取切除整流变的措施来达到快速调负荷的目的。
由于其切负荷的颗粒度较大，很容易造成过切或欠切，不仅影响用户的供电可靠性及电解槽等设备的安全，还容易造成事故扩大，导致重大事故，对电网的安全稳定运行有重大影响。
关键词：电解铝负荷；电网稳定；控制方案；引言如果某地区电解铝用电负荷达到一定比例，当N-2故障导致电网安全稳定问题，特别是热稳定问题时，稳控系统切除电解铝用电负荷是最直接有效的手段。
由于电解铝用电负荷较大且供电可靠性要求高，如果对电解铝全厂负荷进行切除，不仅有全厂停电造成的电解生产经济损失和负荷大量过切，根据国务院第599号令和南网事故调查规程还可能造成电力安全事故。
目前，国内外尚没有对电解铝部分负荷切除的统一有效方法，对于已建成的电解铝厂，运行单位多采用运行方式控制和事故备案的被动防御措施，大大影响了电网正常运行的灵活性。
因此，为避免上述经济损失和电力安全事故的发生，提高电解铝相关电网的运行灵活性，有必要对电解铝部分负荷的切除方法进行研究，为稳控系统设备配置和策略研究提供重要参考。
1电网稳定控制系统稳定控制系统是保障电网安全的最重要的一道防线，主要解决电网的频率稳定、热稳定问题，通常情况下，稳定控制系统依据离线制定好的控制策略，在线根据电网故障状态执行对应稳定控制策略。
综合自动化系统在电解铝整流供电过程中的应用
M etallurgical smelting冶金冶炼综合自动化系统在电解铝整流供电过程中的应用邹珊珊摘要：本文主要对综合自动化系统在电解铝整流供电过程中应用情况进行分析，尤其是对整流供电综合自动化系统的组成、结构和电解铝整流系统中变电站自动化技术的具体等进行详细的分析和阐述，对其整个整流供电自动化模式和技术进行探讨，并且根据实际情况对面向对象技术中的分散式综合自动化系统110kA的系统功能、软硬件配置以及运行要求等方面进行分析，在综合自动化系统的应用下，其装置中数据的传输更为及时和快速，对电解供电系统运算稳定、配电安全、节能降耗等方面均有明显的提升。
关键词：电解铝整流系统；自动化技术；变电站；设计应用变电站自动化技术的应用是为了对系统的分布式和开放性以及设备保护和监控提供更好的保障，在全面微机化的综合自动化的控制下，其能够实现整流变电站的运行安全和效率，增加工作的可靠性，从而全面提升整流变电站运行管理上的自动化水平。
自动化是国家现阶段科技和经济发展下的产物，也是提高工作效率，降低人力因素错误的有效措施，综合自动化系统在电解铝整流供电过程中应用是时代进步的产物也是现今电力系统运行中的重要组成部分。
因此，以下从实践角度出发，对自动化技术在电解铝整流系统中的应用进行分析和探讨。
1 变电站自动化技术的组成变电站自动化技术的出现是变电站测控实现局部到整体的转变成果。
随着社会的不断发展和科技的进步，面向对象技术成为现阶段的流行趋势，不能只考虑某一个量，而是为完成特定功能同时保障系统的开放性为其配备完整的保护和监控装置。
变电站自动化技术能够实现监控设备和一次性设备的结合，进而能够对每个对象进行保护、监控、操作、闭锁等一些列功能。
TranSys系统是变电站自动化技术的核心，其主监测站是双机结构，现场控制层保护监控是单元式装置。
在以太网上级调度中心中装置中的数据能够被及时的上传到监控中心的网络中，然后，能够依据不同的数据对变电系统电气运行的实时状态进行监控，面对异常情况能够及时的发出警报，缩短寻找故障的时间提高电气运行的可靠性和安全性，也能够提高变电系统检修效率。
电解铝供电系统节能系统分析研究
电解铝供电系统节能系统分析研究发布时间：2021-07-02T14:13:54.207Z 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：黄孟芳[导读] 近年来节能工作成为国家对企业的一项考评内容，电解铝作为一项能耗非常大的项目，企业要根据自身特点，合理运用节能技术，发挥效益的最大化，并且电解铝厂都应该充分考虑供电系统的节能，采取各种措施来降低耗能。
广西百矿铝业有限公司广西百色黄孟芳 533000摘要：近年来节能工作成为国家对企业的一项考评内容，电解铝作为一项能耗非常大的项目，企业要根据自身特点，合理运用节能技术，发挥效益的最大化，并且电解铝厂都应该充分考虑供电系统的节能，采取各种措施来降低耗能。
本文总结了电解铝的节能技术应用，并提出了如何降低供电系统节能的措施。
关键词：电解铝；供电系统；节能1.电解铝供电系统耗能分析在电解铝企业中，油循环风冷却系统是一个消耗电能大的环节，其主要的供电设备整流机组是每台机组通常配置有8组冷却器，每组冷却器平均用电量为10kw·h左右。
虽然采用了自动化系统的遥测变压器运行温度，但在实际生产中发现，变压器温度控制器的温度变送器运行可靠度较差，向监控管理人员反馈的遥测温度数据与实际温度误差常在十几度左右，常常造成监控判断失误，无法及时了解到变压器真实的运行温度，有些企业就采用传统的人工去定时巡视回报油温来调整冷却器运行组数，结果造成油温掌控不好，时而低，导致运行组数多，大量的电能被不必要的消耗掉。
时而变压器温度较高，又导致因未能及时加开冷却器散热，加速绝缘老化，影响到用电设备使用寿命。
2.供电系统节能措施在电解铝供电系统中要求使用低能耗的变压器，使变压器的损耗降到最低，以此来满足不同用户对于电力的不同需求。
变压器的低损耗是一种较为常见的节能措施。
一般情况下都是采用非晶合金铁芯变压器，这种类型的变压器能耗低、噪声小、运行成本也较低，后期的维护也比较方便，因此通常使用这种低能耗的变压器来降低总体的消耗量。
略述铝电解直流大电流稳流系统改进方案
略述铝电解直流大电流稳流系统改进方案1 概述目前国内电解铝行业直流大电流自动稳流控制系统仍采用早起北京整流变压器厂研制的模拟电子电路控制原理，后经包头铝业集团动力公司科技人员在此基础上将多年实践运行经验结合PLC可编程序控制器技术开发出了数字式稳流控制系统得到广泛应用。
该系统工作原理是通过改变主回路饱和电抗器偏移绕组或控制绕组的电流来改变电抗器中的磁势（电抗值），即自饱和电抗器作为直流电流恒流控制的主要执行器件，是将整流机组输出的直流电流通过直流互感器变换，由稳流系统将变换后的电流转换成4-20mv电压信号反馈给PLC，与给定信号比较，PLC进行PID计算，控制输出脉冲的占空比，改变IGBT的输出电流，从而使整流元件自然换向角延迟，达到调整系统直流电流在给定值的目的。
其直流电流的调节方式根据主回路整流柜元件的不同有二种调节方式：即整流调压变压器有载调压+自饱和电抗器+硅整流柜的组合方式，变压器有载开关粗调，电抗器细调及整流调压变压器有载调压+可控硅整流柜的组合方式，变压器有载开关粗调，可控硅细调的调节方式。
目前国内大型电解铝企业多采用第一种方式。
它的调压范围设计一般在50～70V/DC之间。
2 自动稳流控制系统在实际运行中存在的问题随着整流设备制造技术的不断发展，单机组直流电流由20000A上升到100000A，电压由600V/DC也提升到了1500V/DC左右，电解铝向系列电流500KA、单系列年产能30～40万吨方向发展，而整流机组稳流控制系统在技术上基本没有研究和发展，致使系列直流电流在效应瞬间波动范围达到16000A左右，电压的波动幅度也在50V左右。
产生如此较大幅度波动的因素主要表现在以下几点：稳流装置在设计时未考虑整流系统谐波对稳流控制系统的影响以及通讯方式。
饱和电抗器的控制绕组和偏移绕组结构基本一样，特性一致，控制却不尽相同。
目前稳流系统电源部分，对偏移绕组的控制电路采用单相调压器调压、经单相变压器降压、再经过单相桥式整流、后置电路直接控制电抗器偏移绕组；而电抗器控制绕组电源部分采用三相整流变压器、再经过三相桥式整流、加上后置电路、由PID调节控制IGBT模块、调节电抗器控制绕组的电流大小。
电解铝供电部门节能降耗的措施
1 减少油风冷却系统用电量
主要供电设备整流机组降温的强迫油循环风冷
度原则 !, 将变压器的温度监视设为上限 60 ∀ 、 下限 55 ∀ 报警。由运行值班人员根据温度越限报警, 再 结合其它主变的运行温度, 综合判断决定风冷系统 的运行组数。按 照每台整流冶 金节 能
理方法和经验。 [ 关键词 ] [ 中图分类号 ] TK 01+ 8
M easures of Energy Saving and Consumption R educing for Power Supply D epartm ent of A lm iniu m E lectrolysis Sm elter
3 提高点检巡视, 维护质量, 确保设备 运转率
点检巡视是发现设备隐患的重要手段 , 但对于 供电设备的巡视检查内容较多 , 有大量的整流柜元 件、 快熔及连接点的温度需要测量。为确保质量, 除 必要的绩效考核外 , 各班组划分责任区 , 分工负责 , 并根据实际情况制定详细的巡视检查内容表和温度 记录表 , 不仅方便了员工的工作 , 而且确保每次检查 都到位 , 不留死角。 在设备维护方面, 首先使每位员工特别是管理 人员要在思想中树立维护保养重于检修的思想 , 并 将每台设备根据人员技术状况和设备的重要程度划 分给专人负责。在日常维护、 保养中成立三级验收 制度, 即 : 专责区负责人检查验收 ; 工作负责 人 ( 班 组长 )检 查验收; 单位管理人员验收。为确保维护
4 结束语
随着全社会节能环保意识的不断提高 , 对于电 解铝这一高耗能行业而言 , 节能降耗势在必行。这 不仅关系着企业的切身利益, 还同全社会的利益息 息相关。只要充分利用人的智慧 , 深挖设备的潜力, 进行技术和设备改造, 就一定能找到节能的办法 , 为 建设节约型社会做出贡献。
电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略
电解铝整流系统建模与稳流协调控制策略刘皓明;孟侠;高元;袁晓玲【摘要】介绍了大功率直流电解铝供电系统结构,建立了包括电解槽负载模型、饱和电抗器(SR)模型以及有载调压变压器(OLTC)的整流系统模型,提出了稳流协调控制策略:OLTC可对系列电流进行离散性的粗调,SR可在一定范围内实现对系列电流的连续性微调,两者结合能有效地解决机组投入与退出、阳极效应发生等大扰动下的稳流精确控制问题.基于电磁暂态分析软件包(EMTDC)搭建了6机组整流系统,对网侧电压波动、负荷波动等工况进行了仿真分析,仿真结果表明:所提协调控制策略能保持直流系统处于最佳的运行状态,可实现电解铝生产过程中电流的平稳.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2015(048)001【总页数】6页(P121-126)【关键词】饱和电抗器;OLTC;电解槽;协调控制;阳极效应;电解铝;稳流;整流系统【作者】刘皓明;孟侠;高元;袁晓玲【作者单位】河海大学能源与电气学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气学院,江苏南京210098;河海大学能源与电气学院,江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TM7;TP237.2电力系统主网扰动对供电系统的电能质量影响较大［1-3］，而电解铝整流系统，会给电力系统主网带来较大的扰动。
整流系统的扰动可以大致分为生产过程中的负载突变和系统负载在生产过程中不同阶段的平稳变化。
在电解铝的整个生产过程中，伴随着阳极效应的发生，负载的波动也表现出上述2种过程，最终使得实际电解电流与理想值出现偏差，为此必须采用一定的策略进行校正，以保证系统电流的长期稳定运行［4-5］。
目前的电解铝整流系统主要包括二极管整流和晶闸管整流。
文献［6］介绍了一种晶闸管整流的稳流控制策略，建立了全数字大功率整流控制系统，以实现有载分接开关的零电流调节；文献［7］采用新型感应滤波技术对6脉波晶闸管整流系统改造后，与原有的2套6脉波整流系统一并构成一个包含新型晶闸管整流及常规二极管整流的混合型18脉波工业整流系统，结合负荷实际需求，对混合系统的动态重组及相应的控制模式进行了研究，并通过对比，确定了各种工况下的最优运行方式。
电解铝负荷参与电网稳定控制方案研究_1
电解铝负荷参与电网稳定控制方案研究发布时间：2022-08-18T00:53:26.336Z 来源：《当代电力文化》2022年第7期作者：刘光辉[导读] 随着电网负荷规模的扩大和新能源装机占比的提高，电网的安全稳定面临着新的挑战。
刘光辉山东宏拓实业有限公司山东省邹平市173301摘要：随着电网负荷规模的扩大和新能源装机占比的提高，电网的安全稳定面临着新的挑战。
基于此，本文详细探讨了电解铝负荷参与电网稳定控制方案。
关键词：电解铝负荷；电网稳定控制；策略随着电网负荷规模的进一步扩大和新能源装机比例的进一步提高，电网的安全稳定面临着新的挑战。
基于自身灵活调节的电解铝负荷在电网级的稳定控制，有利于提高大电网安全稳定水平，实现负荷侧的主动支撑，所以迫切需改进现有电解铝控制方法，研究其参与电网稳控系统的方案。
一、电网稳定控制系统稳定控制系统是保证电网安全最重要的防线，主要解决电网频率稳定性和热稳定性问题。
通常，稳定控制系统根据离线制定好控制策略，在线根据电网故障状态实施相应的稳定控制策略。
电网失去大量电源后，易出现低频问题，稳定控制系统可根据电源损耗切除等量负荷，从而维持剩余发电和负荷的功率平衡。
若两台高负荷率并列运行的变压器单台跳闸后，剩余变压器过载，稳控系统应根据事故前功率情况切除部分负荷或电源，以降低变压器负荷功率。
在体系结构上，稳控系统通常分为主站、子站和执行站，采用分层分布式结构，易于扩展。
具有很高的灵活性及可靠性，采集、通信、控制集成在单一装置中。
根据实际控制需要，可进行积木式的灵活设计，构建不同架构，充分体现分布式优势。
二、电解铝负荷及其特性1、二极管整流电解铝。
其由有载调压变压器、饱和电抗器、整流变压器、二极管整流器、整流槽组成，通常，4～7个整流机组形成一个系列电解。
电解铝供电电压等级通常为220kV，有载调压变压器降压调压后，通过整流变压器移相降压，然后通过饱和电抗器到二极管整流器，转换为大电流电压直流用于电解生产。
合理调整稳流深度确保电解系统平稳经济节能运行
合理调整稳流深度确保电解系统平稳经济节能运行【摘要】铝电解是高能耗工业，随着电价的不断提高，电费已占吨铝成本的45%以上，严重威胁和制约着铝工业的发展。
如何改善铝电解槽的运行工况，努力降低电耗已是铝工业面临的急需解决的课题。
本文就从系列电流波动对铝电解生产的影响来谈谈在电解铝厂整流所采用自动稳流装置的必要性，并结合某铝厂整流所的改造工程来说明铝厂整流供电电源自动稳流方案的优化选择。
【关键词】电解铝;稳流控制系统;电能质量;电流效率引言降低电耗的措施是多种多样的，从供电方面来讲，改善铝电解生产的电能质量，保持电解系列电流的平稳，这对电解生产指标的改善，特别是降低电耗有着十分重要的意义。
电流波动对铝电解生产的影响由于铝电解槽的阳极效应及供电系统的电压波动，引起电解系列电流不同程度的波动。
在没有自动稳流的系列里，电流将在额定值的5%～15%甚至更大范围内波动。
采用有载调压变压器加二极管整流器方式，虽然可以基本满足电解铝工艺的技术要求，但其调节性能差，由于原自动稳流控制系统安全性较差、控制精度精度低，所以运行中系列电流很不稳定，吨铝电耗、电流效率、阳极效应次数等指标落后。
为此采取优化措施根据有关我公司铝电解的生产自动稳流装置改造优化并取得了一定经济效益和安全性能提高。
华圣铝业设计年产能22万吨，2006年3月份启动逐步投入运行。
供电车间安装整流变6台，型号：ZHSFPTB-84600/220，生产厂家：西安西电变压器有限责任公司。
整流柜12台，型号：ZHWF-32000/1200，同相逆并联，下进上出，生产厂家：西安西电电力整流器有限责任公司。
稳流控制系统采用自动闭环负反馈调节原理。
饱和电抗器电流控制均采用可控硅触发的相控技术，通过控制可控硅的触发角以改变电抗器的控制电流，其触发、移相、同步和脉冲放大环节采用模拟电子式的大板结构，电流闭环的PID调节采用PLC的软指令控制。
一、实施背景在近年的设备运行过程中出现过如下问题：1.可控硅控制变压器一次侧电压，多次发生控制变压器与偏移变压器烧毁。
基于电解铝控制特性的稳控切负荷方法
基于电解铝控制特性的稳控切负荷方法摘要：大电网运行中控制策略的制定主要依靠仿真计算，而仿真计算的准确性则与负荷模型的选择息息相关，不切合实际的负荷模型会使仿真计算结果偏向于冒进或保守。
目前电力系统暂态稳定分析中常用的负荷模型结构包括：ZIP模型、幂函数模型、综合负荷模型等。
我国南网覆盖的的大多数省份中，电网运行与规划部门采用不同比例的静态负荷模型，如云南省统一采用30%恒阻抗+30%恒电流+40%恒功率的ZIP模型，简称为334静态负荷模型或334模型。
而近年来，随着大规模电解铝产业的迁入，云南省的高耗能工业用电量陡增。
对电解铝供电专线沿用以往的负荷模型时，仿真精度严重不足，使得电网的动态稳定性问题日益凸显。
因此，针对电解铝负荷模型的研究迫在眉睫。
关键词：电解铝；整流机组；稳控系统；事故风险；切负荷引言“十四五”时期，云南电解铝负荷预计将达到720kWh，用电量将超过600亿kWh，接近云南省用电量的25%，该类用电负荷对电网频率调控的响应能力，将成为影响电网频率稳定、局部热稳定的重要因素。
由于电解铝用电负荷功率较大，受限于电网网架建设滞后、支撑电源不足等因素，电解铝功率波动对电网影响较大，电网频率、热稳定、电压稳定等问题越来越突出。
目前，并网电解铝负荷基本不具备负荷调控能力，未来云南电解铝大规模投产后，此类负荷对电网的影响会更加突出。
由于电解铝整体功率占比较高，如果能实现其内部的负荷调控响应电网调频、功率控制等需求，将会发挥负荷侧调节的巨大作用。
1电解铝整流控制系统现代铝工业生产采用冰晶石-氧化铝融盐电解法，工作温度在950℃-970℃之间。
电解生产停电时间一般不能超过30min；停电时间过长，槽温降低，不能进行正常生产，甚至电解质凝固，除缩短电解槽使用寿命外，严重时电解槽内衬破损，经济损失严重（单台槽数十万元）；每个电解系列均设置有保温电流，当工作电流大于保温电流时保证电解质不凝固和设备不损坏。
电解铝厂供电安全性评价(三篇)
电解铝厂供电安全性评价电解铝厂是铝工业中重要的生产环节之一，对供电安全性的评价至关重要。
供电安全性评价主要包括电力系统的可靠性、稳定性和安全性三个方面。
下面将从这三个方面对电解铝厂的供电安全性进行评价。
一、电力系统的可靠性电力系统的可靠性指的是电力系统在运行中连续供电的能力。
电解铝厂对电力供应的连续性要求非常高，因为断电可能会导致铝电解槽冻结，严重影响生产。
因此，评价电力系统的可靠性非常重要。
评价电力系统可靠性的指标包括：平均故障间隔时间(MTBF)、故障恢复时间(MTTR)和故障次数。
其中，MTBF是指电力系统平均故障发生的时间间隔，MTTR是指电力系统从故障发生到恢复的平均时间。
为确保电力系统的可靠性，应采取以下措施：1. 电力系统的设备选型要合理，具备高可靠性和抗干扰能力；2. 电力系统的设备维护要及时，确保设备处于良好的运行状态；3. 电力系统需要有备用电源和备用电缆，以应对故障情况；4. 建立完善的故障检测和排除机制，及时发现和解决故障。
二、电力系统的稳定性电力系统的稳定性指的是在受到外界扰动时，系统恢复到正常工作状态的能力。
电解铝厂对电力供应的稳定性要求极高，因为电解铝过程对电流稳定性要求严格，电流波动可能导致产品质量问题。
评价电力系统稳定性的指标包括：电压稳定度、频率稳定度和功率因数稳定度。
为确保电力系统的稳定性，应采取以下措施：1. 建立电力系统的稳定控制策略，包括自动调频、自动电压调整等；2. 电力系统的设备运行要保持在合适的工作状态，确保设备的稳定性；3. 建立电力系统的监控和保护机制，及时发现和处理电力系统的异常情况。
三、电力系统的安全性电力系统的安全性指的是系统在运行中保持安全的能力，不会对厂区、设备和人员造成危害。
电解铝厂对电力供应的安全性要求非常高，因为电力系统的故障可能导致火灾、电击等安全问题。
评价电力系统安全性的指标包括：设备的安全间隔、接地阻抗和保护装置的选择。