【技术实现步骤摘要】
本专利技术加热炉，尤其涉及一种光电加热炉控制系统。
技术介绍
1、在国家“双碳”政策的背景下，各行各业在新能源业务板块均在努力实现拓展与转型，油气场所传统的燃气加热方式也难以满足国家宏观政策的要求，急需加热方式的升级与转变。
2、在此背景下，电加热炉得以研发成功并顺利投放于市场，电加热炉采用电能作为能源进行加热，其加热原理与燃气加热炉相同，都是利用水的相变换热技术进行间接加热。与传统的加热炉或电加热炉相比，光电加热炉除采用市电作为能量来源外，还利用其地域性特点采用光伏发电的方式提供能源。
3、但是现有的光电加热炉在运行时，无法达到较佳的光伏发电、市电供电之间的平衡，从而导致市电用电过多、光伏发电电量剩余的状况，这与国家倡导的“节能”思想背道而驰，因此，本领域人员亟需寻找一种新的技术方案来解决上述的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的技术问题，本专利技术提供一种光电加热炉控制系统。
2、本专利技术包括一种光电加热炉控制系统，系统包括电加热炉、光伏发电组件、市电供电源以及光电加热控制器，市电供电源和光伏发电组件与光电加热控制器的输入端连接，电加热炉与光电加热控制器的输出端连接，光电加热控制器包括市电整流模块、光伏电压控制模块、直流储能模块、能源互补控制器、plc控制模块；其中，
3、市电整流模块与市电供电源连接，市电整流模块用于将市电供电源输出的交流电转换为第一直流电压；
4、光伏电压控制模块与光伏发电组件连接，光伏电压
5、电加热炉上设有若干检测传感器，检测传感器与plc控制模块连接，用于向plc控制模块发送运行参数检测值；plc控制模块用于根据运行参数检测值生成电压调整指令；
6、能源互补控制器与市电整流模块、光伏电压控制模块以及直流储能模块、plc控制模块连接，能源互补控制器用于根据预设的运行电压设定阈值与第二直流电压的值进行比较，若第二直流电压大于运行电压设定阈值，则结合电压调整指令向电加热炉输出运行交流电压，并将剩余电压分配给直流储能模块；若第二直流电压等于运行电压设定阈值，则结合电压调整指令向电加热炉输出运行交流电压；若第二直流电压小于运行电压设定阈值，则根据预设的电压互补策略以及电压调整指令向电加热炉输出运行交流电压；电压互补策略包括：若第二直流电压的值不为零，则根据第二直流电压的大小匹配部分第一直流电压，并结合电压调整指令向电加热炉输出运行交流电压；若第二直流电压的值为零，则根据第一直流电压和电压调整指令向电加热炉输出运行交流电压，运行交流电压小于或等于市电供电源的电压。
7、进一步的，电加热炉包括内部中空的炉本体、至少一个电加热管、换热管路以及支撑炉本体的支撑腿；其中，
8、炉本体的内部空间为真空，且分为上部的换热空间以及下部的加热空间，电加热管位于加热空间，换热管路位于换热空间；换热管路的首尾两端口位于炉本体的外部，分别为冷媒进口和热媒出口；加热空间内填充蒸馏水；
9、电加热管与能源互补控制器连接；
10、冷媒进口、热媒出口上安装有温度传感器以及流量传感器；炉本体内安装有温度传感器；所有温度传感器以及流量传感器均与plc控制模块连接。
11、进一步的，能源互补控制器用于根据预设的运行电压设定阈值与第二直流电压的值进行比较，包括：
12、能源互补控制器在第一设定时间t内获取n个第二电压值ui,其中，i∈[1,n]；
13、对n个第二电压值ui求取平均电压值；
14、根据平均电压值计算令x作为第二直流电压的值。
15、进一步的，plc控制模块用于根据运行参数检测值生成电压调整指令，包括，
16、plc控制模块获取冷媒进口温度值tin、热媒出口温度值tout、冷媒进口流量值fin、热媒出口流量值fout；
17、计算电压调整系数：
18、
19、其中，c为换热管路中待加热介质的比热容，k、k1、k2、k3、k4为预设系数值；t1为冷媒进口温度设定值、t2为热媒出口温度设定值、f为待加热介质流量设定值；
20、根据电压调整系数生成电压调整指令。
21、进一步的，k1+k2+k3+k4＝1。
22、进一步的，结合电压调整指令向电加热炉输出运行交流电压，包括，
23、根据电压调整系数计算电压调整值其中，u设为在冷媒进口温度值tin、热媒出口温度值tout、冷媒进口流量值fin、热媒出口流量值fout分别符合设定值时的直流电压值；
24、根据电压调整值输出对应的交流电压，作为电加热炉的运行交流电压。
25、进一步的，plc控制模块用于根据运行参数检测值生成电压调整指令，包括，
26、plc控制模块获取冷媒进口温度值tin、热媒出口温度值tout、冷媒进口流量值fin、热媒出口流量值fout、炉内温度值t炉；
27、计算电压调整系数：
28、
29、，其中，c为换热管路中待加热介质的比热容，k、k1、k2、k3、k4、k5为预设系数值；t1为冷媒进口温度设定值、t2为热媒出口温度设定值、f为待加热介质流量设定值、t3为炉内温度设定值；
30、根据电压调整系数生成电压调整指令。
31、进一步的，k1+k2+k3+k4+k5＝1。
32、进一步的，结合电压调整指令向电加热炉输出运行交流电压，包括，
33、根据电压调整系数计算电压调整值其中，u设为在冷媒进口温度值tin、热媒出口温度值tout、冷媒进口流量值fin、热媒出口流量值fout、炉内温度值t炉分别符合设定值时的直流电压值；
34、根据电压调整值输出对应的交流电压，作为电加热炉的运行交流电压。
35、进一步的，市电供电源的输出电压为交流380v，第一直流电压为直流560v；冷媒进口温度值tin、热媒出口温度值tout、冷媒进口流量值fin、热媒出口流量值fout、炉内温度值t炉分别符合设定值时的直流电压值u设为直流540v。
36、本专利技术的光电加热炉控制系统，具有以下有益效果：
37、(1)本专利技术中的光电加热炉控制系统，包括电加热炉、光伏发电组件、市电供电源以及光电加热控制器，其中，光电加热控制器包括市电整流模块、光伏电压控制模块、直流储能模块、能源互补控制器、plc控制模块，市电整流模块用于将市电供电源输出的交流电转换为第一直流电压，光伏电压控制模块用于将光伏发电组件的电压作为直流源向外输出第二直流电压，电加热炉上设有若干检测传感器，用于向plc控制模块发送运行参数检测值，plc控制模块用于根据运行参数检测值生成电压调整指令，能源互补控制器用于根据预设的运行电压设定阈值与第二直流电压的值进行比较，若第二直流电压大于运行电压设定阈值，则结合电压调整指令本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述系统包括电加热炉、光伏发电组件、市电供电源以及光电加热控制器，所述市电供电源和所述光伏发电组件与所述光电加热控制器的输入端连接，所述电加热炉与所述光电加热控制器的输出端连接，所述光电加热控制器包括市电整流模块、光伏电压控制模块、直流储能模块、能源互补控制器、PLC控制模块；其中，
2.如权利要求1所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述电加热炉包括内部中空的炉本体、至少一个电加热管、换热管路以及支撑所述炉本体的支撑腿；其中，
3.如权利要求2所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述能源互补控制器用于根据预设的运行电压设定阈值与所述第二直流电压的值进行比较，包括：
4.如权利要求2所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述PLC控制模块用于根据所述运行参数检测值生成电压调整指令，包括，
5.如权利要求4所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，K1+K2+K3+K4＝1。
6.如权利要求4所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述结合所述电压调整指令向所述电加
7.如权利要求2所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述PLC控制模块用于根据所述运行参数检测值生成电压调整指令，包括，
8.如权利要求7所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，K1+K2+K3+K4+K5＝1。
9.如权利要求7所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述结合所述电压调整指令向所述电加热炉输出运行交流电压，包括，
10.如权利要求7所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述市电供电源的输出电压为交流380V，所述第一直流电压为直流560V；冷媒进口温度值Tin、热媒出口温度值Tout、冷媒进口流量值Fin、热媒出口流量值Fout、炉内温度值T炉分别符合设定值时的直流电压值U设为直流540V。
...【技术特征摘要】
1.一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述系统包括电加热炉、光伏发电组件、市电供电源以及光电加热控制器，所述市电供电源和所述光伏发电组件与所述光电加热控制器的输入端连接，所述电加热炉与所述光电加热控制器的输出端连接，所述光电加热控制器包括市电整流模块、光伏电压控制模块、直流储能模块、能源互补控制器、plc控制模块；其中，
2.如权利要求1所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述电加热炉包括内部中空的炉本体、至少一个电加热管、换热管路以及支撑所述炉本体的支撑腿；其中，
3.如权利要求2所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述能源互补控制器用于根据预设的运行电压设定阈值与所述第二直流电压的值进行比较，包括：
4.如权利要求2所述的一种光电加热炉控制系统，其特征在于，所述plc控制模块用于根据所述运行参数检测值生成电压调整指令，包括，
5.如权利要求4所述的一种光电加热炉控制系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王冲，李亚军，刘绍东，侯金龙，许志燕，孙彪，
申请(专利权)人：河北雄安昆仑新远新能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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