電弧爐引起的電壓波動和閃變的抑制方法研究.pdf

1、鋼鐵企業(yè)一直都是用電大戶,交流電弧爐作為現(xiàn)代煉鋼的重要設(shè)備,由于其突出的經(jīng)濟(jì)效益,在金屬冶煉行業(yè)中廣泛存在。但電弧爐耗電量大,功率因數(shù)低,其運行特性決定了它會對供電系統(tǒng)造成很大的沖擊,容易引起電網(wǎng)電壓波動和閃變。電弧爐引發(fā)的閃變問題不僅直接影響到鋼鐵公司自身的經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備安全,還影響到周邊企業(yè)用電和用戶照明。電弧爐對電網(wǎng)的危害主要是由于電弧的不規(guī)則性和隨機(jī)性引起供電系統(tǒng)中無功功率的劇烈波動造成的。因此,無功補償可以抑制電壓波

2、動和閃變。
　　 上世紀(jì)70年代,國內(nèi)外很多鋼鐵公司采用靜止無功補償器(SVC)對電弧爐進(jìn)行無功補償,取得了良好的補償效果和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。但由于電弧爐的工作電流變化急劇,SVC的響應(yīng)速度相對較慢,而電壓波動和閃變抑制的效果與補償裝置的快速性直接相關(guān)。因此SVC的性能已經(jīng)不能滿足人們對電能質(zhì)量越來越嚴(yán)格的要求。作為SVC的換代產(chǎn)品,靜止同步補償器(STATCOM)能夠快速平滑地吸收無功,校正功率因數(shù),有效解決電壓波動和閃變、電壓

3、不平衡、諧波污染等電能質(zhì)量問題。但目前針對STATCOM的研究主要集中在輸電系統(tǒng)無功補償,且控制方法多是采用電流間接控制。將STATCOM應(yīng)用工業(yè)負(fù)荷補償?shù)?在國內(nèi)還相對較少,技術(shù)也還不成熟。
　　 本文用STATCOM對電弧爐進(jìn)行無功補償,針對電弧爐負(fù)荷的特點,設(shè)計了一種響應(yīng)速度快、跟蹤效果好的基于電流直接控制的STATCOM控制系統(tǒng)。文中首先簡要介紹了瞬時無功功率理論、動態(tài)無功補償原理、STATCOM的基本結(jié)構(gòu)。建立了適用于