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超高功率电弧炉供电优化模型与控制研究

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第1章 绪论

1.1 研究背景与目的

1.2 超高功率电弧炉工作原理

1.3 国内外研究现状

1.4 本文的主要工作

第2章 超高功率电弧炉的电气特性与运行电抗分析

2.1 超高功率电弧炉的供电设备

2.2 超高功率电弧炉的电气运行特性

2.3 超高功率电弧炉的非线性电抗的分析

第3章 超高功率电弧炉供电优化模型的构建

3.1 传统的超高功率电弧炉供电模型

3.2 超高功率电弧炉供电模型的目标函数与约束

3.3 超高功率电弧炉供电模型的构建

第4章 超功率电弧炉供电优化控制系统的设计与实现

4.1 神经网络系统的控制方法

4.2 神经网络控制系统的实现

4.3 供电模型优化结果分析

4.4 控制系统框架及界面设计

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

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摘要

钢铁企业是国民经济发展中不可缺少的行业之一。而钢铁企业的发展又离不开能源的支撑。因此,节能减排成为了钢铁企业可持续发展的重要课题。 本文以 TG公司150t超高功率电弧炉为研究对象,构建其供电优化模型和控制系统。首先阐述超高功率电弧炉的工作原理,分析了熔化期各因素对电弧电流和电压的影响规律,通过对国内外研究现状分析和企业的实际生产需要,确定了本研究的内容;其次,介绍了超高功率电弧炉的供电系统,描述了电气运行各参数间的关系以及运行电抗特征,得出运行电抗数学模型;然后,在综合考虑冶炼时间、用电消耗、电极消耗及耐火材料损耗这四项主要经济指标的基础上,分别构建了超高功率电弧炉分段供电优化模型和超高功率电弧炉整体供电优化模型;最后,针对超高功率电弧炉整体供电模型是一个多变量、非线性、时变的耦合问题,利用神经网络的在线学习能力,设计了具体的控制方案,实现了超高功率电弧炉的整体供电优化。 本研究结合企业设备运行的实际要求,完成了控制系统硬件配置、控制系统软件框架及界面设计。

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