【摘要】：隨著電弧爐煉鋼產(chǎn)量的不斷增加,越來(lái)越多大容量電弧爐接入電網(wǎng),對(duì)供電系統(tǒng)的影響越來(lái)越突出,傳統(tǒng)的諧波抑制方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足需求。因此,在電弧爐系統(tǒng)電能質(zhì)量分析的基礎(chǔ)上,開(kāi)展電源側(cè)諧波抑制策略的研究具有重要社會(huì)經(jīng)濟(jì)意義和學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。首先,為了真實(shí)反映電弧爐對(duì)電源側(cè)帶來(lái)的一系列問(wèn)題,研究了一種電弧爐動(dòng)態(tài)模型的建模方法,并據(jù)此建立了電弧爐的動(dòng)態(tài)模型。將該動(dòng)態(tài)模型的仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和波形進(jìn)行比較,證明了該模型的合理性與正確性,為電弧爐電網(wǎng)電能質(zhì)量分析和諧波抑制策略的研究奠定了模型基礎(chǔ)。其次,在電弧爐諧波治理方法中,為了提高混合有源濾波器的性能,減少?gòu)?fù)雜結(jié)構(gòu)濾波器在運(yùn)行過(guò)程中有功功率和電力資源的浪費(fèi),結(jié)合電弧爐不同冶煉階段的特點(diǎn),本文提出了一種低損耗的混合有源濾波器設(shè)計(jì)方法。在電弧爐冶煉的初始階段,投入大容量的串聯(lián)諧振注入式混合有源濾波器(SRITHAPF),當(dāng)電弧爐冶煉到達(dá)還原期時(shí),投入注入式有源濾波器(IAPF),負(fù)責(zé)剩余階段的諧波治理任務(wù),解決了復(fù)雜結(jié)構(gòu)濾波器在運(yùn)行過(guò)程中有功功率和電力資源的浪費(fèi)問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,分析了新型混合有源濾波器的運(yùn)行機(jī)理,研究了開(kāi)關(guān)投切時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流等關(guān)鍵問(wèn)題,并通過(guò)仿真結(jié)果和理論計(jì)算驗(yàn)證了不同結(jié)構(gòu)濾波器對(duì)電弧爐相應(yīng)冶煉階段的諧波治理效果。仿真結(jié)果表明,與投入單一結(jié)構(gòu)的濾波器相比,投入結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)換的新型濾波器,可獲得更好的濾波性能,有效降低了基波損耗,提高了濾波裝置的運(yùn)行效率。最后,針對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在的一些問(wèn)題,改進(jìn)了一種諧波檢測(cè)方法,減少了計(jì)算量,省去了鎖相環(huán),同時(shí)將傳統(tǒng)檢測(cè)法中的低通濾波器用優(yōu)化后的濾波器代替,通過(guò)改進(jìn)方法仿真出的電流波形圖,可以看出改進(jìn)后的諧波檢測(cè)算法能更加準(zhǔn)確的追蹤諧波電流并進(jìn)行補(bǔ)償。
[Abstract]:With the increasing of electric arc furnace steelmaking output, more and more large capacity electric arc furnaces are connected to the power grid, and the influence on the power supply system is more and more prominent. The traditional harmonic suppression method can not meet the demand. Therefore, based on the analysis of electric power quality of electric arc furnace system, it is of great social and economic significance and academic value to study the harmonic suppression strategy on the power supply side. Firstly, in order to reflect a series of problems caused by EAF on the power supply side, a modeling method of EAF dynamic model is studied, and the dynamic model of EAF is established accordingly. The simulation results of the dynamic model are compared with the measured data and waveforms, which proves the rationality and correctness of the model, and establishes the model foundation for the analysis of electric power quality and the research of harmonic suppression strategy in electric arc furnace power network. Secondly, in order to improve the performance of hybrid active power filter and reduce the waste of active power and power resource in the operation of complex structure filter, in order to improve the harmonic control method of arc furnace, combined with the characteristics of different smelting stages of arc furnace, In this paper, a low loss hybrid active filter design method is proposed. In the initial stage of arc furnace smelting, large capacity series resonant injection hybrid active power filter (SRITHAPF),) is put into operation. When arc furnace smelting reaches the reduction period, the injection active power filter (IAPF),) is put in charge of the harmonic control task in the remaining stage. The problem of waste of active power and power resource in the operation of complex structure filter is solved. On this basis, the operation mechanism of the new hybrid active power filter is analyzed, and the key problems, such as the impulse current generated by switching on and off, are studied. The results of simulation and theoretical calculation verify the harmonic control effect of different filters on the corresponding smelting stage of EAF. The simulation results show that compared with the filter with single structure, the new filter with input structure can obtain better filtering performance, reduce the fundamental loss effectively, and improve the operating efficiency of the filter device. Finally, aiming at some problems existing in the traditional detection method, a harmonic detection method is improved, which reduces the calculation cost and saves the phase-locked loop. At the same time, the low-pass filter in the traditional detection method is replaced by the optimized filter. By simulating the current waveform of the improved method, it can be seen that the improved harmonic detection algorithm can track the harmonic current more accurately and compensate it.
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM711

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本文編號(hào)：2286622