摘要：在冶金運(yùn)行過程中，利用傳統(tǒng)的模糊PID控制算法進(jìn)行冶金電氣節(jié)能控制，電氣設(shè)備過多將造成單一電氣設(shè)備損耗增加，從而降低了冶金電氣節(jié)能的效果。為此，提出了一種基于自適應(yīng)線性遺傳算法的冶金電氣節(jié)能負(fù)載高精度控制方法。利用自適應(yīng)線性遺傳方法，能夠進(jìn)行冶金電氣節(jié)能負(fù)載控制，從而實(shí)現(xiàn)冶金電氣節(jié)能控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種算法能夠有效提高冶金電氣節(jié)能效果，取得了令人滿意的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：冶金電氣；電氣節(jié)能；負(fù)載控制

中圖分類號(hào)：F127 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）29-0078-02

1 概述

利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行冶金電氣節(jié)能控制已經(jīng)成為一種主要的冶金節(jié)能方式。利用這種方法進(jìn)行冶金節(jié)能控制，能夠減少冶金在運(yùn)行過程中需要耗費(fèi)的電力資源，從而達(dá)到節(jié)能的目的。因此，冶金電氣節(jié)能控制方法已經(jīng)成為冶金領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題，受到了越來越多學(xué)者的重視。現(xiàn)階段，主要的冶金電氣節(jié)能控制方法包括基于動(dòng)態(tài)嵌入式電壓變換算法的冶金電氣節(jié)能控制方法、基于模糊PID控制算法的冶金電氣節(jié)能控制方法和基于遺傳算法的冶金電氣節(jié)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(jié)能控制方法。由于冶金電氣節(jié)能控制方法應(yīng)用范圍十分廣泛，因此受到了很多專家的重視，有很大的發(fā)展空間和實(shí)用價(jià)值。

2 冶金電氣節(jié)能負(fù)載控制方法

冶金電氣節(jié)能控制方法是冶金領(lǐng)域需要研究的核心問題。利用傳統(tǒng)算法進(jìn)行節(jié)能控制，無法避免由于冶金中電氣設(shè)備數(shù)量過多造成的單一電氣設(shè)備損耗增加的缺陷，從而降低了冶金電氣節(jié)能的效果。為此，提出了一種基于自適應(yīng)線性遺傳算法的冶金電氣節(jié)能負(fù)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(fù)載損耗情況能夠用圖1進(jìn)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(zhuǎn)子電阻是S'j，勵(lì)磁電阻是Sn，利用下述公式能夠計(jì)算冶金電氣全部損耗：

（1）

在冶金電氣負(fù)載損耗關(guān)系中，J'2是轉(zhuǎn)子電流變化率，可以隨著轉(zhuǎn)子負(fù)載的改變而發(fā)生變化。與其對(duì)應(yīng)的定子電流也隨之發(fā)生變化。

根據(jù)上述分析能夠得知，冶金運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)子電流與定子電壓的關(guān)系能夠用下述公式進(jìn)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(guān)系：

（3）

2.2 冶金電氣節(jié)能控制方法

利用自適應(yīng)線性遺傳方法，能夠有效增加自適應(yīng)參數(shù)調(diào)整機(jī)制，從而對(duì)冶金電氣節(jié)能負(fù)載進(jìn)行高精度控制，其步驟如下所述：

將冶金電壓轉(zhuǎn)換點(diǎn)空間位置與電動(dòng)機(jī)械空間位置函數(shù)作為染色體，能夠用公式進(jìn)行描述：

（4）

式中，Tj是第個(gè)電壓轉(zhuǎn)換點(diǎn)的空間位置，HLj是與其對(duì)應(yīng)的電氣設(shè)備運(yùn)行狀況，Tj是電氣設(shè)備編碼，M是染色體長(zhǎng)度。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

為了驗(yàn)證本文算法的有效性，需要進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境是Visual C++6.0。設(shè)置冶金中電氣設(shè)備數(shù)目是m，全部電力損耗是，冶金中不同電氣設(shè)備電力損耗構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合是，冶金發(fā)電機(jī)功率是。利用下述公式能夠計(jì)算冶金電氣節(jié)能參數(shù)：

（5）

根據(jù)上述冶金電氣節(jié)能參數(shù)，能夠準(zhǔn)確衡量冶金電氣節(jié)能負(fù)載控制的效果。

在實(shí)驗(yàn)過程中，需要進(jìn)行10次相關(guān)實(shí)驗(yàn)。對(duì)每次的冶金運(yùn)行電氣參數(shù)進(jìn)行整理分析，能夠得到如表1所示數(shù)據(jù)：

利用自適應(yīng)線性遺傳算法進(jìn)行冶金電氣節(jié)能控制，獲取的結(jié)果能夠用圖4進(jìn)行描述。

利用不同方法進(jìn)行冶金電氣節(jié)能控制，對(duì)獲取的結(jié)果進(jìn)行整理分析，能夠得到如表2所示數(shù)據(jù)：

根據(jù)表2能夠得知，利用本文算法進(jìn)行冶金電氣節(jié)能控制，能夠避免由于冶金中電氣設(shè)備數(shù)量過多造成的單一電氣設(shè)備損耗增加的缺陷，從而提高了冶金電氣節(jié)能的

效果。

4 結(jié)語

本文提出了一種基于自適應(yīng)線性遺傳算法的冶金電氣節(jié)能負(fù)載高精度控制方法。根據(jù)電氣負(fù)載損耗之間的關(guān)系，能夠建立冶金電氣損耗模型。利用自適應(yīng)線性遺傳方法，能夠進(jìn)行冶金電氣節(jié)能負(fù)載控制，從而實(shí)現(xiàn)冶金電氣節(jié)能控制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種算法能夠有效提高冶金電氣節(jié)能效果，取得了令人滿意的結(jié)果。

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作者簡(jiǎn)介：袁金泉（1965—），男，江蘇高淳人，江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)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(dòng)等。