【摘要】：近年來,由于電弧爐煉鋼技術(shù)的不斷發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中交流電弧爐的使用數(shù)量及單體容量不斷增大,電弧爐對供電系統(tǒng)的影響也日漸凸顯出來,傳統(tǒng)的諧波抑制方法的效果也不盡理想,因此,對其諧波治理的方法改進已迫在眉睫。針對現(xiàn)有電弧爐模型不能全面表現(xiàn)電弧爐冶煉過程中表現(xiàn)的電能質(zhì)量問題,提出一種將動態(tài)性質(zhì)模型與電弧爐穩(wěn)態(tài)模型進行調(diào)制的混合建模方法,即利用正弦信號、高斯隨機信號以及低頻混沌信號對新型的電弧爐穩(wěn)態(tài)模型進行調(diào)制。將模型帶入電弧爐電網(wǎng)模型,通過將仿真結(jié)果與實測數(shù)據(jù)及相應(yīng)波形進行對比,可以充分驗證新型混合建模方法的合理性,為后面電弧爐電網(wǎng)諧波治理的研究提供了模型基礎(chǔ)。在電弧爐諧波治理措施中,提出從兩個方向?qū)﹄娀t諧波進行同時治理的思想,一方面即沿用傳統(tǒng)的被動治理的方法,另一方面是在電弧爐電網(wǎng)添加無功補償設(shè)備,通過補償器實時補償差值功率,減少甚至消除電弧爐負載電壓波動和三相不平衡的產(chǎn)生,從源頭上抑制了電弧爐偶次諧波及部分奇次諧波的產(chǎn)生。被動治理方面,針對傳統(tǒng)電壓源控制策略下濾波器性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的矛盾一直沒有解決的問題,首先對兩種傳統(tǒng)的電壓源控制策略的優(yōu)缺點進行了對比分析,在此基礎(chǔ)上重點研究一種電壓源復(fù)合控制策略,并對該控制策略的實現(xiàn)進行了詳細的分析。主動抑制策略上,針對電弧爐冶煉過程中產(chǎn)生的電壓波動和閃變、三相不平衡等造成大量諧波的電能質(zhì)量問題,本文首先分析了無功補償裝置的分類,通過仿真分析及無功補償裝置性能之間的相互對比,提出SVG+動態(tài)無功補償方案,為后續(xù)電弧爐諧波綜合補償裝置的設(shè)計打下基礎(chǔ)。在充足理論分析依據(jù)的基礎(chǔ)上,建立了電弧爐電網(wǎng)模型及最終的綜合補償系統(tǒng)模型,通過分析在電弧爐電網(wǎng)投入綜合補償系統(tǒng)前后的系統(tǒng)無功功率、功率因數(shù)波形及電網(wǎng)電流電壓波形,充分驗證了本文提出的治理方案的合理性和可行性。
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF741.5
【圖文】：

(b) 電弧爐負載實際 V-I 特性曲線圖 2-1 交流電弧爐典型曲線實際 V-I 特性，本文采用能量守恒理論來1 2 3p p p分別為冶煉過程中的熱量散失功率、影響成熱能的總功率。假設(shè)冷卻效果只與電1 1np k r徑 r 表現(xiàn)為狀態(tài)變量。n=1、2、3，分別[26]已做詳細解釋，此處不再贅述。的導(dǎo)數(shù)成正比，而該能量與 r2成正比，

- 13 -圖 2-6 電弧爐單相穩(wěn)態(tài)模型到的電弧爐負載電流波形，如圖 2-7 所示，圖中可以看出，負載且出現(xiàn)了明顯的零休現(xiàn)象；負載電壓波形，如圖 2-8 所示，圖中方波特點。將圖 2-7、2-8 與圖 2-1(a)典型的電弧爐負載電流電壓弧爐負載電壓電流曲線與實測波形基本一致，特性相同，從而有交流電弧爐穩(wěn)態(tài)仿真模型的合理性和有效性。

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