炼钢厂电弧炉系统的谐波分析及治理措施仿真研究

• 作 者: 张帆
• 机 构: 广西大学
• 出 处: 广西大学
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 电弧炉系统 谐波抑制 滤波器 炼钢厂

近年来，由于电弧炉炼钢在经济技术上的优越性，工业生产中交流电弧炉的使用已日益增多，单台容量不断增大，电弧炉对供电系统的干扰也愈加突出，因此，对其的谐波治理已经迫在眉睫。　　
文中针对现有电弧炉模型的不足，结合能量守恒和电磁场理论，考虑交流弧柱弧长随温度、电流、时间变化的影响，改进了电弧炉系统谐波分析模型，并提出了电弧炉系统的谐波治理措施。　　
在电弧炉治理措施中，提出主动治理和被动治理两种措施。在主动治理措施中，采用优化电弧炉设计参数、改进炼钢工艺的方法减少系统谐波；在被动治理措施中，采用安装无源滤波装置和有源滤波装置两种方法对系统进行补偿。对于PF，重点研究了单调谐滤波器和二阶高通滤波器的设计参数选择及谐波放大现象。对于AF的检测环节，重点研究了基于时域的p-q法、ip-iq法和UPF法，并对瞬时无功功率理论提出了改进措施，进行了ip-iq法和UPF法检测的仿真研究和比较。在AF的控制环节中，研究了三角波调制法和滞环比较控制法，分别分析了各自的优缺点和解决方案。　　
最后，该文用改进模型对某炼钢厂电弧炉供电系统进行了谐波治理的仿真分析。在Simulink仿真环境下，搭建系统模型、电弧模型、无源滤波器和有源滤波器模型，对系统的谐波进行滤波前后对比，分析线路谐波含量，比较两种方法的优缺点，证明了文中所设计的两种滤波方案的合理性和可行性。