【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(duì)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(duì)其諧波治理的方法改進(jìn)已迫在眉睫。針對(duì)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(dòng)態(tài)性質(zhì)模型與電弧爐穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)行調(diào)制的混合建模方法,即利用正弦信號(hào)、高斯隨機(jī)信號(hào)以及低頻混沌信號(hào)對(duì)新型的電弧爐穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)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(shí)測數(shù)據(jù)及相應(yīng)波形進(jìn)行對(duì)比,可以充分驗(yàn)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(gè)方向?qū)﹄娀t諧波進(jìn)行同時(shí)治理的思想,一方面即沿用傳統(tǒng)的被動(dòng)治理的方法,另一方面是在電弧爐電網(wǎng)添加無功補(bǔ)償設(shè)備,通過補(bǔ)償器實(shí)時(shí)補(bǔ)償差值功率,減少甚至消除電弧爐負(fù)載電壓波動(dòng)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(dòng)治理方面,針對(duì)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(duì)兩種傳統(tǒng)的電壓源控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比分析,在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)研究一種電壓源復(fù)合控制策略,并對(duì)該控制策略的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。主動(dòng)抑制策略上,針對(duì)電弧爐冶煉過程中產(chǎn)生的電壓波動(dòng)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(bǔ)償裝置的分類,通過仿真分析及無功補(bǔ)償裝置性能之間的相互對(duì)比,提出SVG+動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償方案,為后續(xù)電弧爐諧波綜合補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)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(bǔ)償系統(tǒng)模型,通過分析在電弧爐電網(wǎng)投入綜合補(bǔ)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(yàn)證了本文提出的治理方案的合理性和可行性。
【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】：2016
【分類號(hào)】：TF741.5
【圖文】：

(b) 電弧爐負(fù)載實(shí)際 V-I 特性曲線圖 2-1 交流電弧爐典型曲線實(shí)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(xì)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(fù)載電流波形，如圖 2-7 所示，圖中可以看出，負(fù)載且出現(xiàn)了明顯的零休現(xiàn)象；負(fù)載電壓波形，如圖 2-8 所示，圖中方波特點(diǎn)。將圖 2-7、2-8 與圖 2-1(a)典型的電弧爐負(fù)載電流電壓弧爐負(fù)載電壓電流曲線與實(shí)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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4 記者 王山林 通訊員 曾慶p

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