论文摘要
随着我国钢铁产业的迅速发展,电弧炉用电设备日益增多,由此产生了功率因数低、电压波动与闪变、谐波电流和三相负荷不平衡等诸多电能质量问题。这些问题不但影响电弧炉自身的产量和效率,还导致电能质量变差,影响输配电系统和其它用户,所以对其进行研究就显得十分重要。本文首先对电弧炉电弧模型进行了仿真研究,结果表明电弧炉对电网的影响主要是由于电弧的随机扰动而产生的剧烈无功波动造成的;此后,本文从无功补偿的角度抑制电弧炉对电网的影响,并从现场应用和经济实用的角度考虑,选择TCR+FC型SVC作为补偿装置,分析了其补偿原理和基本特性。鉴于SVC的补偿能力关键取决于它所采取的控制方法,本文分析了SVC对电弧炉补偿的控制策略,并提出了前馈+反馈的控制方法。前馈环节中,将同步对称分量法改进为用单相无功功率表示补偿电纳,应用瞬时无功理论,实时计算出补偿电纳,确保系统对响应速度的要求;反馈环节中,采用模糊控制方法,既满足了系统的控制精度,又改善了系统的动态和稳态特性,同时还起到了稳定系统电压的作用。所以,该控制系统能同时满足响应速度和控制精度的要求。最后,本文在理论分析的基础上,建立了MATLAB/Simulink的SVC系统仿真模型,仿真结果表明该控制系统能实现对电网的综合补偿,具有一定的先进性和合理性。