CN113809758B - 一种矿热炉升压补偿控制系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种矿热炉升压补偿智能控制系统，包括：A相变压器、B相变压器、C相变压器、A'补偿变压器、B'补偿变压器、C'补偿变压器、中压补偿装置、主机CPU、备用CPU、1#操作站PC机OS‑PC1、2#操作站PC机OS‑PC2、边缘服务器Edge‑PC、终端总线交换机T‑Switch、工厂总线交换机P‑Switch、MRP‑RING环内远程子站ET200SP、环外支路远程子站ET200SP、工厂现场操作面板Panel、高压系统后台PC机以及第三方PLC。本发明所采用的系统及方法补偿矿热炉无功，有效的提高了炉变利用率，减少损耗；避免常年更换电容，直接节省生产成本；稳定矿热炉连续额定生产，减少负荷大量波动，保证产品质量；综合性保障产品品质，间接降低生产成本。

Description

一种矿热炉升压补偿控制系统和方法
技术领域
本发明涉及矿热炉冶炼技术领域，具体而言，尤其涉及一种矿热炉升压补偿控制系统和方法。
背景技术
矿热炉在生产过程中自然功率因数较低，大约在0.5～0.7之间，为了满足供电电网输电要求，需要为每台矿热炉配置无功补偿装置，将电网侧功率因数提高至0.9以上。可采用的方式有高压补偿、中压补偿、低压补偿或者其中两三种组合补偿，其中高压和中压补偿成分主要是针对电网侧的功率因数的提高，而对于矿热炉变压器有功输出提高和对矿热炉本体生产性能提高的贡献甚微。以致当前矿热炉生产运行采用纯低压补偿方式的工厂较多，效果明显好于带高压和中压补偿的矿热炉，但是该方式初期建设成本与高补、中补比较相对较高，最令人难以接受的是低压电容由于其本身的制造特性致使电容器容量每年衰减率在7％左右，而又由于产品制造质量或者运行环境不佳导致年衰减率会更大，致使矿热炉运行厂每2～3年需要更换一批低压电容器，价格不菲，更换电容期间矿热炉需要降容使用或者因不满足电网供电要求而被勒令停产，导致矿热炉生产负荷波动严重，影响成品品质，不利于矿热炉的稳定运行，矿热炉运行成本会变相增加。
发明内容
根据上述提出矿热炉生产负荷波动严重，影响成品品质，不利于矿热炉的稳定运行且矿热炉运行成本会变相增加的技术问题，而提供一种矿热炉升压补偿智能控制系统和方法。本发明主要利用：一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，包括：
A相变压器、B相变压器、C相变压器、A'补偿变压器(M1)、B'补偿变压器(M2)、C'补偿变压器(M3)、中压补偿装置(M4)、主机CPU(101)、备用CPU(102)、1#操作站PC机OS-PC1(103)、2#操作站PC机OS-PC2(104)、边缘服务器Edge-PC(105)、终端总线交换机T-Switch(106)、工厂总线交换机P-Switch(107)、MRP-RING环内远程子站ET200SP(108)、环外支路远程子站ET200SP(109)、工厂现场操作面板Panel(110)、高压系统后台PC机(111)以及第三方PLC(112)；
所述A相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线A相将同名端命名为a、异名端命名为x，B相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线B相将同名端命名为b、异名端命名为y，C相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线C相将同名端命名为c、异名端命名为z，三个电极按正相序命名为电极Ⅰ，电极Ⅱ，电极Ⅲ。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明所采用的的系统及方法补偿矿热炉无功，有效的提高了炉变利用率，减少损耗；
2、避免常年更换电容，直接节省生产成本；
3、稳定矿热炉连续额定生产，减少负荷大量波动，保证产品质量；
4、综合性保障产品品质，间接降低生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明硬件连接示意图。
图2为本发明控制系统网络示意图。
图3为本发明工作流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，本发明所述的系统包括：A相变压器、B相变压器、C相变压器、A'补偿变压器(M1)、B'补偿变压器(M2)、C'补偿变压器(M3)、中压补偿装置(M4)、主机CPU(101)、备用CPU(102)、1#操作站PC机OS-PC1(103)、2#操作站PC机OS-PC2(104)、边缘服务器Edge-PC(105)、终端总线交换机T-Switch(106)、工厂总线交换机P-Switch(107)、MRP-RING环内远程子站ET200SP(108)、环外支路远程子站ET200SP(109)、工厂现场操作面板Panel(110)、高压系统后台PC机(111)以及第三方PLC(112)。
将三台单相矿热炉变压器按正相序命名为A相变压器、B相变压器、C相变压器，A相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线A相将同名端命名为a、异名端命名为x，B相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线B相将同名端命名为b、异名端命名为y，C相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线C相将同名端命名为c、异名端命名为z，三个电极按正相序命名为电极Ⅰ，电极Ⅱ，电极Ⅲ。
A'补偿变压器(M1)：二次高压侧设计额定值Un为10kV或者35kV，两种电压等级的设计控制理念相同，仅实际运行电流值不一样。按照生产工艺所需的补偿量的110％进行变压器容量的选择确定，与A相变压器设计理念相同选用有载调压分接开关，电压调节范围设计为80％～120％Un，实现在线有载调压、电流连续平滑无冲击。本发明补偿变压器一次低压侧电压调压范围设计与A相变压器二次侧保持一致，尤其是要保持额定电压和最高电压的一致性，设计可调档位数量为矿热炉变压器的1/3左右。本发明的补偿变压器设计为临近A相变压器布置，用以较少低压侧大电流导致的损耗，各自独立房间。本发明补偿变压器一次侧端子命名为A'、X'，二次侧端子按同名端方式命名为a'、x'。将A相变压器二次短网与本补偿变压器一次低压侧连接，a与A'相连、x与X'相连。将a'、x'连接至中压补偿装置(M4)；
所述B'补偿变压器(M2)的二次高压侧的额定值Un为10kV或者35kV；所述B'补偿变压器(M2)采用载调压分接开关，所述B'补偿变压器(M2)电压调节范围为80％～120％Un；所述B'补偿变压器(M2)一次侧端子命名为B'、X'，二次侧端子按同名端方式命名为b'、x'；将B相变压器二次短网与本补偿变压器一次低压侧连接，b与B'相连、x与X'相连。将b'、x'连接至中压补偿装置(M4)。
所述C'补偿变压器(M3)的二次高压侧的额定值Un为10kV或者35kV；所述C'补偿变压器(M3)采用载调压分接开关，所述C'补偿变压器(M3)电压调节范围为80％～120％Un；所述B'补偿变压器(M3)一次侧端子命名为C'、X'，二次侧端子按同名端方式命名为c'、x'；将B相变压器二次短网与本补偿变压器一次低压侧连接，c与B'相连、x与X'相连。将c'、x'连接至中压补偿装置(M4)。
作为一种实施例，在本申请中，中压补偿装置(M4)：包含中压进线柜1面、电压PT柜1面、电容补偿馈线柜多面、成套电容装置多组，后两者数量保持一致。其中每套电容采用两组串接方式做差压保护，为了避免电容内部产生环流将三相电容采用星接方式连接，用以提高耐压性能，按照耐压120％Un进行选型设计。补偿装置采用星形连接，对于电容器的保护采用三角开口电压保护，由断路器综保实现。电容馈线柜内选用永磁断路器，在电压过零点投入，用以减小电容装置投入时的冲击。为了抑制3次及以上谐波，按12％电抗率进行成套电容装置设计，同时能减少投切或负载波动冲击。优选柜式电容装置和电抗装置，避免粉尘进入柜内引起爆炸。电抗装置首选空心电抗器，次之使用半铁芯磁屏蔽电抗器，避免使用可能产生铁芯过磁饱和的铁芯电抗器。三个单相补偿变压器A'补偿变压器(M1)、B'补偿变压器(M2)、C'补偿变压器(M3)在本装置进线端进行角接用以抑制三次谐波、减小对外环流，对负载不平衡有一定的承受能力，因此可以使用中压三相真空断路器进行成套电容装置的投切，相比于单相独立投切大大降低设备成本及占地面积。
如图2所示，本次设计的矿热炉升压补偿系统控制网络图，包括：主机CPU(101)、备用CPU(102)、1#操作站PC机OS-PC1(103)、2#操作站PC机OS-PC2(104)、边缘服务器Edge-PC(105)、终端总线交换机T-Switch(106)、工厂总线交换机P-Switch(107)、MRP-RING环内远程子站ET200SP(108)、环外支路远程子站ET200SP(109)、工厂现场操作面板Panel(110)、高压系统后台PC机(111)、第三方PLC(112)。
主机CPU(101)和备用CPU(102)控制器选用西门子新一代S7-1500H冗余产品CPU1517H-3，该系统主备之间切换＜100ms，系统切换不影响程序执行，相比于单CPU冗余系统显著提高系统的可用性，简化的CPU操作和配置，无需专门的冗余知识，透明化的程序编制和HMI连接几乎和单机一样，控制器和可视化程序开发集成于TIA Portal。该CPU套件集成ProfiNet-X1口、ProfiNet-X2口、FC数据同步接口，FC数据同步接口配备4支光纤同步模块，用2根光纤相互连接，进行两个CPU之间的数据同步，即使有1根光纤断裂亦不会影响系统的正常运行，这大大提高了本矿热炉升压补偿系统的稳定性。
主机CPU(101)和备用CPU(102)的ProfiNet-X2口用以太网线连接至终端总线交换机T-Switch(106)，在该交换机上同时连接1#操作站PC机OS-PC1(103)、2#操作站PC机OS-PC2(104)、边缘服务器Edge-PC(105)、高压系统后台机(111)。主机CPU(101)将收集到的现场信息与四台PC机进行数据交互，完成矿热炉生产过程设备的基本控制。
边缘服务器Edge-PC(105)为本次矿热炉升压补偿系统中部署的本地服务器，可进行数据边缘计算，用于大数据特征计算及提取，分析学习，智能调控模型的生成及优化、存储，结果信息数据与同处在终端总线上的CPU、OS-PC进行实时交互，达到智能控制的目的。本边缘服务器是由硬件和软件组成的开放系统，可以灵活地执行基于高级语言的封装应用程序；直观的集成工厂功能，用于针对自动化采集、处理和交换数据，在工厂的基础上实现数据的智能使用。本边缘服务器基于开放式的工业以太网通讯，兼容多种以太网通讯协议，支持TCP、UDP、ISO-On-TCP、I-Device、S7-Routing通信协议，同时支持SNMP、Web、FTP、NTP等IT通信服务，可方便的将本升压补偿系统的数据处理和算法模块等功能直接移植对接到类似的其他工业控制系统中。
高压系统后台PC机(111)主要是收集矿热炉一次侧110kV高压供电系统的信息，并兼容收集中压补偿系统的电量和非电量信息，并通过OPC UA方式实现与主机CPU(101)和备用CPU(102)的实时以太网通讯。
终端总线交换机T-Switch(106)和工厂总线交换机P-Switch(107)处于不同的工业以太网网段，通过CPU套件集成ProfiNet-X1口和ProfiNet-X2口实现了网络的隔离，各自网络内部的实时交互数据不相互干扰。其中终端总线交换机T-Switch(106)连接的设备主要完成对矿热炉生产的管理控制功能；工厂总线交换机P-Switch(107)连接的设备主要完成对矿热炉现场的数据采集、逻辑控制功能。
主机CPU(101)和备用CPU(102)的ProfiNet-X1口和环内远程子站ET200SP(108)、工厂总线交换机P-Switch(107)进行连接形成MRP-RING冗余环控制网络。主机CPU(101)和备用CPU(102)是MRP-RING中的一部分，作为ProfiNet IO控制器；环内远程子站ET200SP(108)则作为ProfiNet IO设备。MRP-RING环上的设备都支持ProfiNet-S2冗余功能。
按照现场区域及功能划分设置了多个远程子站，分别是A相炉变补偿变环内远程子站(108.1)、B相炉变补偿变环内远程子站(108.2)、C相炉变补偿变环内远程子站(108.3)、中压补偿电气室环内远程子站(108.4)、重要运行设备环内远程子站(108.5)、辅助运行设备环外支路远程子站(109)。
A相炉变补偿变环内远程子站(108.1)设置在现场A相炉变和A相补偿变临近的区域内，完成两个单相变压器的电量采集和重要的非电量保护信号进入PLC控制系统，完成两个单相变压器的有载调压分接开关的控制和信号采集，完成区域内变压器运行相关的设备的信号采集与控制。同理设置B相炉变补偿变环内远程子站(108.2)、C相炉变补偿变环内远程子站(108.3)。
中压补偿电气室环内远程子站(108.4)设置在中压补偿电气室内，完成对整个中压补偿信号的采集与远动控制。可控制多组电容的远程投切、控制进线柜的投切，及相关的各种状态的反馈，采集进线端和补偿端各点的电能信息。
重要运行设备环内远程子站(108.5)完成对矿热炉生产运行中重要的设备的信号采集与控制，如环形加料机监控、仓顶雷达料位信号采集、冷却水系统监控等。
连接在MRP-RING环上的ProfiNet IO设备远程子站ET200SP(108)完成矿热炉升压补偿系统现场主要信号的采集与控制和矿热炉重要设备的逻辑联锁控制。在工厂总线交换机P-Switch(107)网络上又支连了多个环外支路远程子站ET200SP(109)，完成对矿热炉辅助设备的信号采集与控制。同时在工厂总线交换机P-Switch(107)网络上支连了工厂现场操作面板Panel(110)，可实现对现场生产设备的就地实时查询与故障排查功能。同时又在工厂总线交换机P-Switch(107)网络上支连了第三方PLC(111)，可实现对现场辅助系统如环境除尘系统、排烟系统、炉气净化系统、出炉设备等其他系统的实时快速的以太网通讯。
如图3所示，作为一种优选的，本发明还包含一种矿热炉升压补偿智能控制方法，包括以下步骤：
T0：判断是否投入补偿；根据矿热炉当前的生产负荷程度及功率因数，判断是否需要投入升压补偿系统；若需要投入则执行步骤S1，否则执行步骤T1；
S1：读取补偿系统接入点电压；
S2：按照所述步骤S1读取的所述接入点电压进行档位调节，使补偿投入瞬间二次高压侧电压达到0.9Un；
S3：根据三台电炉变的视在功率S、功率因数λ1和系统目标功率因数λ2计算所需的补偿量：
Qc＝S×[sin(arccosλ1)-sin(arccosλ2)]；
S4：按照0.9Un计算每组成套电容装置的补偿容量，假设每组成套电容装置的安装容量为Qi，则计算后的容量：
Qd＝(0.9×0.9)Qi＝0.81Qi；
S5：通过将所述步骤S3和所述步骤S4得到的结果相除Qc/Qd，并舍掉小数点后边的数值向下取整，确定成套电容装置投入组数；
S6：首先接入合闸中压补偿装置(M4)的中压进线柜内的中压开关，之后投入对应组数的电容补偿馈线柜；
S7：主机CPU(101)、备用CPU(102)收集到补偿系统已经投入运行的信号；
T1：确认投入后的功率因数是否满足供电系统要求；若满足则执行步骤S9，若不满足则执行步骤S8；
S8：按照所需的功率因数调节补偿变分接开关位置，电压调节上升使电容补偿量增大，电压调节下降使电容补偿量减小，最终达到供电电网的要求；
S9：升压补偿系统在0.75Un～1.07Un正常范围内运行。
同时，当可调节内的补偿量不能满足要求时，需要再额外投入或者切除已投入的一组时即按类似方法调节即可，在这里不再赘述。
由于矿热炉经常工作在三相不平衡状态，所以要把中压补偿装置(M4)的工作电压控制在安全可靠范围之内。设定系统电压下限为0.75Un，过低则补偿系统不能达到理想的效果；设定系统电压上限为1.07Un，电压过高容易烧毁电容装置。将中压补偿装置(M4)的工作电压控制在0.75Un～1.07Un范围内，如果超过1.12Un则立即切除中压补偿用以保护系统设备。中压补偿装置(M4)在三相严重不平衡时也要自动退出运行，用以保护系统设备。
实施例1
作为本申请的一种实施例，主机CPU(101)控制器选用西门子S7-1500H冗余产品CPU 1517H-3，远程子站ET200SP选用IM155-6PN HF，工厂总线交换机P-Switch(107)选择XC206-2(ST/BFOC)，终端总线交换机T-Switch(106)选择骨干网交换机SCALANCE XM408-4C，操作面板Panel(110)选用Panel IPC 477E系列产品，1#操作站PC机OS-PC1(103)、2#操作站PC机OS-PC2(104)按照当前工业PC主流档次进行配置，参考选用西门子工控机套件IPC677E系列产品，主要配置为Core i7-8700(6C/12T,3.2(4.6)GHz,12MB Cache,VT-d,AMT)；RAID1 2x SSD 2.5"480GB internal；16GB DDR4-2666(2x8)；DC 24V industrial powersupply；Windows 10Enterprise 2016LTSB,64Bit,MUI(En,Ger,Fr,It,Sp),for Core i7。边缘服务器Edge-PC(105)选用DELL PowerEdge R730 Server，Bundle Y420201CN-Dell(TM)PowerEdge(TM)R730 Rack Mount Server，主要配置为E5-2630 v3 2.4GHz,20M缓存,8.0GT/s QPI,Turbo,HT,8C,最大内存1866MHz；16GB RDIMM,2133MT/s,双列,x4带宽；内存DIMM类型和速度2133MT/s RDIMMs；硬盘(2)2TB 7.2K RPM NLSAS 6Gbps 3.5英寸热插拔硬盘。特别的在环内远程子站ET200SP(108)的机架内选用SP系列结构的Energy Meter AI-6PA电能测量模块，可以通过该模块读取单相或者三相的多种接线方式下的电压、电流、相位角、功率、能源/电功、功率因数等各种相关参数，通过生产过程中的电极电压仪和电流仪的信号直接读入控制系统，在控制系统内自行进行电力参数计算，提高数据的实时同步性，为下一步大数据处理奠定基础。
冗余控制系统具有极佳的控制性能：生产运维的高可用性，避免停产；避免非计划的生产中断，非计划停机会导致生产中的产品损坏；减少维护成本；防止数据丢失，保持数据的完整性，减少失效后长时间等待重启；无人值守，维护计划可以更好的规划。
扁平化的网络结构设计，将工厂总线与终端总线进行不同网段上的隔离，保证了系统数据传输的稳定性；使用全数字式实时以太网技术，保证数据的高度一致性；在CPU中设置专用的智能控制数据独立存储区，数据打包传送至边缘服务器Edge-PC(105)，进一步保证了数据的高度一致性。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，包括：
A相变压器、B相变压器、C相变压器、A'补偿变压器(M1)、B'补偿变压器(M2)、C'补偿变压器(M3)、中压补偿装置(M4)、主机CPU(101)、备用CPU(102)、1#操作站PC机OS-PC1(103)、2#操作站PC机OS-PC2(104)、边缘服务器Edge-PC(105)、终端总线交换机T-Switch(106)、工厂总线交换机P-Switch(107)、MRP-RING环内远程子站ET200SP(108)、环外支路远程子站ET200SP(109)、工厂现场操作面板Panel(110)、高压系统后台PC机(111)以及第三方PLC(112)；
所述A相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线A相将同名端命名为a、异名端命名为x，B相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线B相将同名端命名为b、异名端命名为y，C相变压器二次侧命名参照一次侧高压进线C相将同名端命名为c、异名端命名为z，三个电极按正相序命名为电极Ⅰ，电极Ⅱ，电极Ⅲ；
所述中压补偿装置(M4)的工作电压控制在0.75Un～1.07Un范围内，当中压补偿装置的电压超过1.12Un则立即切除中压补偿。
2.根据权利要求1所述的一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，
所述A'补偿变压器(M1)的二次高压侧的额定值Un为10kV或者35kV；所述A'补偿变压器(M1)采用载调压分接开关，所述A'补偿变压器(M1)电压调节范围为80％～120％Un；所述A'补偿变压器(M1)一次侧端子命名为A'、X'，二次侧端子按同名端方式命名为a'、x'；将A相变压器二次短网与本补偿变压器一次低压侧连接，a与A'相连、x与X'相连；将a'、x'连接至中压补偿装置(M4)。
3.根据权利要求1所述的一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，
所述B'补偿变压器(M2)的二次高压侧的额定值Un为10kV或者35kV；所述B'补偿变压器(M2)采用载调压分接开关，所述B'补偿变压器(M2)电压调节范围为80％～120％Un；所述B'补偿变压器(M2)一次侧端子命名为B'、X'，二次侧端子按同名端方式命名为b'、x'；将B相变压器二次短网与本补偿变压器一次低压侧连接，b与B'相连、x与X'相连，将b'、x'连接至中压补偿装置(M4)。
4.根据权利要求1所述的一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，
所述C'补偿变压器(M3)的二次高压侧的额定值Un为10kV或者35kV；所述C'补偿变压器(M3)采用载调压分接开关，所述C'补偿变压器(M3)电压调节范围为80％～120％Un；所述B'补偿变压器(M3)一次侧端子命名为C'、X'，二次侧端子按同名端方式命名为c'、x'；将B相变压器二次短网与本补偿变压器一次低压侧连接，c与B'相连、x与X'相连，将c'、x'连接至中压补偿装置(M4)。
5.根据权利要求1所述的一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，所述中压补偿装置(M4)包括：中压进线柜、电压PT柜、多个电容补偿馈线柜以及多组成套电容装置，且所述电容补偿馈线柜的数量与所述成套电容装置的数量保持一致；所述成套电容装置通过两组串联方式做压差保护，所述成套电容装置按12％电抗率设置。
6.根据权利要求1或5任意一项所述的一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，所述中压补偿装置(M4)为星形连接。
7.根据权利要求1所述的一种矿热炉升压补偿智能控制系统，其特征在于，三个单相补偿变压器即所述A'补偿变压器(M1)、所述B'补偿变压器(M2)以及所述C'补偿变压器(M3)进线端为抑制谐波的角接用。
8.采用权利要求1-7任意一项所述的智能控制系统的一种矿热炉升压补偿智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
T0：判断是否投入补偿；根据矿热炉当前的生产负荷程度及功率因数，判断是否需要投入升压补偿系统；若需要投入则执行步骤S1，否则执行步骤T1；
S1：读取补偿系统接入点电压；
S2：按照所述步骤S1读取的所述接入点电压进行档位调节，使补偿投入瞬间二次高压侧电压达到0.9Un；
S3：根据三台电炉变的视在功率S、功率因数λ1和系统目标功率因数λ2计算所需的补偿量：
Qc＝S×[sin(arccosλ1)-sin(arccosλ2)]；
S4：按照0.9Un计算每组成套电容装置的补偿容量，假设每组成套电容装置的安装容量为Qi，则计算后的容量：
Qd＝(0.9×0.9)Qi＝0.81Qi；
S5：通过将所述步骤S3和所述步骤S4得到的结果相除Qc/Qd，并舍掉小数点后边的数值向下取整，确定成套电容装置投入组数；
S6：首先接入合闸中压补偿装置(M4)的中压进线柜内的中压开关，之后投入对应组数的电容补偿馈线柜；
S7：主机CPU(101)、备用CPU(102)收集到补偿系统已经投入运行的信号；
T1：确认投入后的功率因数是否满足供电系统要求；若满足则执行步骤S9，若不满足则执行步骤S8；
S8：按照所需的功率因数调节补偿变分接开关位置，电压调节上升使电容补偿量增大，电压调节下降使电容补偿量减小，最终达到供电电网的要求；
S9：升压补偿系统在0.75Un～1.07Un正常范围内运行。
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