直流電弧爐建模及電能質(zhì)量研究.pdf

1、鋼鐵是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)狀況的重要產(chǎn)業(yè)，我國的鋼材需求量巨大，鋼材冶煉工作需要得到全社會的重視。電弧爐相比于傳統(tǒng)金屬冶煉設(shè)備具有高度的自動化程度與高效的煉制能力，在當(dāng)今鋼鐵煉制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。直流電弧爐相對于傳統(tǒng)交流電弧爐設(shè)備而言具有發(fā)出的電弧更加穩(wěn)定、電壓電流波動更小等優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今社會已經(jīng)得到了越來越高的重視。
　　隨著我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程的不斷推進(jìn)，諸如電弧爐之類的高功率、非線性負(fù)荷使用的類型、數(shù)量以及使用頻率都在急劇上升，由此

2、帶來的對于電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的壓力也越來越大。此類設(shè)備大多具有很高的額定功率，使用周期較長且大多工作在高溫高壓的惡劣環(huán)境中。它們在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的諧波污染不僅會對自身設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，對于電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀況也有很大害處。諧波會影響母線側(cè)電壓使之發(fā)生波動畸變等不良變化，這對于其他終端負(fù)載的正常運(yùn)行會帶來嚴(yán)重的影響。研究制定合理技術(shù)手段，抑制諧波以及其他擾動的產(chǎn)生已經(jīng)是當(dāng)今社會亟待解決的議題。
　　本文以直流電弧爐為研究對象，首先闡述

3、直流電弧爐設(shè)備的生產(chǎn)歷史以及基本組成原理和工藝流程，闡述了非線性負(fù)荷運(yùn)行過程中產(chǎn)生的諧波危害以及當(dāng)今冶金工業(yè)中常用的諧波抑制技術(shù)手法。以直流電弧爐運(yùn)行參數(shù)為依據(jù)，結(jié)合樣條擬合方法構(gòu)建直流電弧爐數(shù)學(xué)模型并在Simulink環(huán)境下完成功能模型搭建。之后研究了無源濾波器對于直流電弧爐數(shù)學(xué)模型運(yùn)行的影響，使用不同類型的無源濾波器分別探討此種濾波方式對直流電弧爐運(yùn)行電壓電流環(huán)境以及電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的改善程度的大小。然后從多維度探討有源電力濾波器(