電弧爐引起的電壓波動(dòng)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(hù),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(yùn)行特性決定了它會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)造成很大的沖擊,容易引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)和閃變。電弧爐引發(fā)的閃變問(wèn)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(hù)照明。電弧爐對(duì)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(wú)功功率的劇烈波動(dòng)造成的。因此,無(wú)功補(bǔ)償可以抑制電壓波

2、動(dòng)和閃變。
　　 上世紀(jì)70年代,國(guó)內(nèi)外很多鋼鐵公司采用靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)對(duì)電弧爐進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,取得了良好的補(bǔ)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(duì)較慢,而電壓波動(dòng)和閃變抑制的效果與補(bǔ)償裝置的快速性直接相關(guān)。因此SVC的性能已經(jīng)不能滿(mǎn)足人們對(duì)電能質(zhì)量越來(lái)越嚴(yán)格的要求。作為SVC的換代產(chǎn)品,靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)能夠快速平滑地吸收無(wú)功,校正功率因數(shù),有效解決電壓波動(dòng)和閃變、電壓

3、不平衡、諧波污染等電能質(zhì)量問(wèn)題。但目前針對(duì)STATCOM的研究主要集中在輸電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)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(bǔ)償?shù)?在國(guó)內(nèi)還相對(duì)較少,技術(shù)也還不成熟。
　　 本文用STATCOM對(duì)電弧爐進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,針對(duì)電弧爐負(fù)荷的特點(diǎn),設(shè)計(jì)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(jiǎn)要介紹了瞬時(shí)無(wú)功功率理論、動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償原理、STATCOM的基本結(jié)構(gòu)。建立了適用于