冶金电气节能负载高精度控制技术

段列平

摘要：在冶金电气节能控制中引入计算机控制技术，提高了实际工作效率，还能减少冶金在运行过程中需要耗费的电力资源。最常用是模糊PID控制算法，但是其达到的节能效果有限，随着科学的发展，已经不能适应冶金行业的需求，下面就分析新的节能技术，推动其普及和应用。

关键词：冶金电气；电气节能；节能原则；高精度控制

在进行冶金的过程当中，使用较为常规性的模糊PID方式对冶金电气进行节能控制，但是因为可能会涉及到较多的电气设备，因此造成单个的电气设备消耗更多的能源消耗量，直接造成节能效果不佳。对于这种现实情况，相关单位和人员对节能措施予以充分研究和分析，研发自适应性的线性遗传算法，对冶金电气节能的负载量进行较高进度的控制措施，能够在较大程度上控制节能负载量，实现较为理想的实际效果。

一、高精度控制技术优越性分析

（一）有助于减少操作失误

在应用节能负载高精度控制技术之后，在冶金的很多环节中，都从人工操作变为自动化操作，特别是在细节的处理过程中，自动化操作能实现人工操作难以达到的精度，还减少了很多人工操作可能出现的失误，同时自动化操作的实现可进一步加强工厂的管理和规范程度，提高冶金工业的现代化水平。

（二）有助于提高设备的运行效率

使用节能负载高精度控制技术之后，利用电子计算机的一系列优点，实现对冶金生产设备的全自动化操作，不仅节约人力资源，降低生产投入，还可以提高生产流程中各个环节的设备利用效率。电子计算机技术还可以对冶金过程中完整的工作系统进行局部的和综合的监控，并能够进行定位操作和分析，时刻掌握生产过程中的原材料消耗情况、电能负荷、机械负荷和操作过程是否规范等一系列的问题。

（三）有助于节能控制

在进行冶金的过程中，通常都会使用模糊PID这种方式来进行节能控制。但是模糊PID方式会涉及到很多的电气设备，让多种电气设备参与到冶金的过程当中，因此，它就会直接导致单个的电气设备会消耗不必要的能源，针对这种情况，专业的技术人员研究和分析，得出基于遗传算法的控制方法可以有效地控制节能负载量，大幅度地进行节能控制。

二、高精度控制技术发展现状及特性

（一）冶金电气节能负载高精度控制技术发展现状

从当前的环境来说，我国的冶金行业中对冶金电气节能负载高精度控制技术的应用还只是停留在初级阶段，这从侧面反映了我国在这项技术上还有很大的发展空间。在冶金的过程中，如何进行电气节能一直是这个领域中最热门的问题，不少学者和研究人员一直以来都在进行着这方面的研究。目前，该技术的控制方法还不是很多，主要有以动态嵌入式为基础的电压换算法，以模糊PID为基础的控制算法和基于遗传算法的控制方法。

（二）冶金电气节能负载高精度控制技术特性分析

在现在的冶金工业中，冶金电气节能负载高精度控制技术是一门新型的技术，但是随着技术的进步，已经被运用到实际的冶金工业当中。冶金电气节能负载高精度控制技术具有以下特性，第一就是“实际性”，顾名思义，实际性在进行实际操作时候至关重要，只有贴合实际，从产品的生产及工厂的利益出发，满足生产的需要；第二是适用性，在冶金的过程中，有很多的工艺流程，它们各不相同，同时适用于它们的技术也不会完全相同。这时，就需要分析工艺流程，研究针对性技术，发挥技术的最大价值，实现大幅度的节能；第三点就是节能性，运用该技术最根本的目的就是节能，不能由于技术本身的问题造成资源的浪费和能源的额外消耗。第四点就是经济性，运用冶金电气节能负载高精度控制技术是为了节约能源，减少不必要的浪费，所以，在使用该技术的过程当中，一定要注意把经济性体现出来，争取能够做到用最低的成本，换取到最完美的工艺环境。

三、分析自适应线性遗传算法

构建起相关的模型，参照下图（图1）当中的内容，能够很好的描述冶金电气负载消耗的情况，在这幅图当中，ΣQ表示的是在冶金生产的过程当中全部的电气消耗，针对电路当中的电气部件nj来说，我们可以通过Sj来表示定子电阻，Sj′代表转子电阻，而Sn则是励磁电阻。

总结来看，冶金电气的全部损耗值可以使用下述公式来予以计算：

ΣQ=n1（J12S1+J22S2+J02Sn）另外，在内部损耗的关系当中，转子电流发生的变化率大约是J21，在转子负载情况出现变化之后，转子电流的变化率也会出现一定的变化。另外还会与相应定子电流之间发生一定的变化。依照公式关系进行分析可以了解到，使用下述公式能够计算出损耗的基本情况：Q1=n1（J0-J2′）2S1。

（2）针对控制电器消耗的具体措施进行分析，可以综合自适应的线性遗传方式，予以自适应参数的调整，这样可以很好的控制冶金生产电气节能负载量，其具体的操作措施如下，能够很好的分析出电动机械的空间位置基本情况，对其关系予以函数体现，随后分析电压转换点上的空间位置，使用函数来进行表示，随后分析冶金生产中电压转换点的空间位置基本情况，使用函数来进行体现，随后把二者关系借助公式来进行显示，可以获得以下函数：

x=（T1，HL1），（T2，HL2）…（TM，HLM）。在这个公式当中的T值指的是第1、2、3、4…M个转换点

空间位置情况，HL则指电气设备作用情况，其编码使用Tj来显示，M展示的是染色体具体长度情况。

四、实验结果分析

综合自适应线性遗传方式，可以针对自适应参数予以适当的调整，进而在高精度角度上对冶金生产中的电气节能负载量进行控制，为了能够更好的检验这一方式的具体效果，结合相关的数据予以实验，此时实验环境是C++6.0，一共使用冶金电气设备大约M个，每个设备在进行运转的过程当中带来的损耗消耗使用d1，d2，d3…等来表示，综合相关节能参数吗，能够很好的衡量冶金生产中电气节能的负载控制整体作用，具体数据参照表1所示。

表1电气数据统计情况

在实验的过程当中一共展开了十次不同的操作，针对每次冶金生产运行形成的电气参数进行数据计算，并予以专业的分析，随后，借助动态嵌入式的电压变换计算方式获得结果，参照图2。

综上所述，技术人员针对不同的计算方式予以分析，获得了节能控制的最终结果，如下：PID控制计算方式：实验次数10次、节能参数为76；自适应线性遗传计算方式：实验此时10次、节能参数为84。

五、结语

总的来说，于冶金电气节能的控制过程当中适当的融入计算机控制的措施，能够在较大程度上提升实际的工作效率，还可以很好的缓解在冶金工作的过程当中可能会消耗的各种电力能源。其中最为常用的一种就是模糊PID控制计算方式，但是它所能够实现的节能效果是有限的，本文针对自适应线性遗传计算法展开了分析，它在冶金行业电气节能负载量的高精度控制工作当中有较为重要的影响作用。

参考文献：

[1]宋炯炯.冶金电气节能负载高精度控制技术的研究[J].中国高新技术企业，2013（29）.

[2]梁松.冶金电气节能负载高精度控制方法研究[J].工程技术：全文版，2016（07）.