基于故障限流器的电弧炉电压波动和闪变抑制研究

为解决由于电弧炉负载高度非线性所造成的严重电压波动和闪变,本文首次提出了一种基于故障限流器的电弧炉电压波动和闪变的抑制装置,该装置具有运行状况损耗小、无需控制、抑制效果显著等优点。本文首先介绍了国家标准中电压波动和闪变针对电弧炉的具体规定,然后阐述了故障限流器的基本原理及抑制装置的作用原理,再根据实际电弧炉的运行特征及电弧特性给出了用于电压波动和闪变分析的电弧炉仿真模型,最后通过仿真,分析对比仿真结果,验证本文所提出新装置的有效性和经济性。     

电弧炉引起的电网电压闪变测量

本文介绍了VF—9101型数字式电压闪变测试仪的原理和实测结果,还通过对所测数据进行归纳分析,得出了电弧炉在冶炼过程中引起电压闪变的特点。     

小容量电弧炉所引起的电压波动及抑制措施研究

根据某机械厂的电气接线及电弧炉的技术参数,对小型电弧炉所引起的电压波动和闪变进行了估算,结果表明小容量电弧炉在电气接线不合理、并且没有无功补偿设备的情况下所引起的波动与闪变现象不容忽视,如果不进行治理将影响公共连接点负荷的正常工作.针对小容量电弧炉的运行特点及经济实用的出发点,从工厂供电系统和电炉车间两方面着手,提出了几种可供选用的抑制措施.并对各种抑制措施进行了分析,提出了可行的技术改造方案.     

小容量电弧炉所引起的电压波动及抑制措施研究

根据某机械厂的电气接线及电弧炉的技术参数 ,对小型电弧炉所引起的电压波动和闪变进行了估算 ,结果表明小容量电弧炉在电气接线不合理、并且没有无功补偿设备的情况下所引起的波动与闪变现象不容忽视 ,如果不进行治理将影响公共连接点负荷的正常工作。针对小容量电弧炉的运行特点及经济实用的出发点 ,从工厂供电系统和电炉车间两方面着手 ,提出了几种可供选用的抑制措施。并对各种抑制措施进行了分析 ,提出了可行的技术改造方案     

电弧炉引起的电压波动与闪变的抑制方法

通过对电弧炉引起的电压波动与闪变原因的定性分析,详细介绍了选择合理的供电接线方式,安装无功功率补偿装置等4种抑制方法,分别对静止无功补偿器、静止无功发生器与有源滤波器作了概述,指出静止无功发生器SVG比静止无功补偿器SVC补偿优越,有源滤波器APF也比LC无源滤波器补偿优越。     

基于STATCOM的双馈风电场无功电压控制的研究

基于STATCOM和DFIG的数学模型研究与控制器建模,提出一种由两者共同参与的风电场无功电压控制方案.该方案利用STATCOM的电压控制模式,并充分考虑到双馈风机的无功调控能力,将双馈风机集群电压控制分为无功需求决策层和无功协调优化分配层.此外,针对风电场出口发生三相短路的紧急状况,提出一种故障时双馈风力发电机组的改进控制策略,该策略通过故障时将转子侧变流器由功率控制模式切换为电压控制模式,有功电流优先切换为无功电流优先,网侧变流器由单位功率因数运行切换为极限无功功率运行的方式提高风电场的低电压穿越能力.仿真表明,该方案不仅能实现正常运行时对风电场并网点电压指令的快速跟踪,风速、系统负荷和系统电压波动时快速稳定风电场并网点电压,而且当风电场出口发生短路故障时,能显著减小故障对双馈风机的不利影响,加速故障后电压恢复.     

电弧炉闪变对电力系统干扰及改善措施

介绍了工业电弧炉负荷特性及其对电能质量的影响,提出通过提高钢厂的供电能力、架设用户专线,将大容量冲击负荷接至较高电压的供电系统．安装补偿装置等措施改善抑制电弧炉引起的电压渡动和闪变。     

抑制风电场电压闪变联合控制策略研究

双馈感应风力发电机(DFIG)在连续运行中会出现电压闪变问题,为了稳定风机的输出功率,提出变换器和桨距角联合控制策略,额定风速以下时采用变换器控制使风能利用系数达到最大,额定风速以上时采用桨距角和变换器联合控制使风机输出功率维持在额定功率。通过仿真分析表明,提出的控制策略在不同风速条件下达到了预期的效果。     

复杂组合下电弧炉的电压波动与闪变评估方法

运行时电弧炉的电弧频繁起断和电极开路短路都会引起供电母线严重的电压波动与闪变。为保证电网优质稳定运行,需要对即将接入电网的电弧炉负荷进行波动闪变预评估。在现有国标的基础上,本文提出一种电弧炉负荷电压波动与闪变评估的实用计算方法,能分析多种类型电弧炉多母线接入所产生电压波动与闪变的复杂情况,同时给出治理方案。通过实际变电站负荷的算例分析,验证了所提方法的可行性。     

电弧炉对供电电压的影响及解决办法

针对非线性负荷电弧炉引起的供电系统电压不平衡、闪变问题,通过实例具体计算电弧炉对供电系统电压不平衡、闪变的影响,并对计算结果进行分析,提出建议.     

Evaluation of Cascade-Multilevel-Converter-Based STATCOM for Arc Furnace Flicker Mitigation

As an industry customer of electric power, an electrical arc furnace (EAF) is a major flicker source that causes major power quality problems. For a 40-MVA EAF in Tennessee, USA, a cascade-multilevel converter (CMC)-based STATic synchronous COMpensator (STATCOM) with high bandwidth is proposed for EAF flicker mitigation. In this paper, flicker mitigation techniques by using a CMC-based STATCOM are presented and verified through a transient network analyzer (TNA) system. The required STATCOM capacity is first studied through a generalized steady-state analysis. Second, the STATCOM control strategy for flicker mitigation is introduced, and simulation results are given. Finally, a TNA system of the STATCOM and an EAF system are designed and implemented. Experimental results from the TNA test show that the proposed CMC-based STATCOM and its controller can efficiently and rapidly mitigate the EAF flicker     

用于电压波动研究的交流电弧炉电弧模型

电弧炉对供电系统造成的电能质量问题主要是引起供电系统电压波动。建立了用于电压波动研究的电弧模型,新模型是将确定性电弧模型与弧长变化规则相结合来模拟电弧炉负荷的非线性和随机性。其中确定性电弧模型以能量守恒定律为基础,用非线性微分方程描述电弧电导、电流和弧长之间的函数关系;电弧弧长变化规则是在理想弧长基础上叠加带通白噪声。在Simulink环境下,将新的电弧数学模型作为一个等效电压源接入电弧炉供电系统进行仿真。通过与现场实测数据进行对比,证明新模型可用于仿真研究电弧炉引起的供电系统电压波动问题。     

基于STATCOM的电压波动与闪变问题解决方案

介绍了STATCOM的基本工作原理,分析了基于STATCOM的电压波动和闪变问题的解决方案。     

静止同步补偿器在电弧炉治理中的应用仿真

大型电弧炉在生产过程中会引起电网电压波动和闪变,静止同步补偿器(STATCOM)能够平滑、快速地改变发出无功功率,已成为动态无功补偿的核心装置.为解决实际系统关键参数不确定且受到不可测量干扰问题,对应用于电弧炉治理的STATCOM采用H∞控制.根据系统性能要求选取混合灵敏度设计中的加权函数,计算广义被控对象的状态空间实现,最后通过解Riccati方程得到鲁棒控制器.仿真结果表明应用H∞控制的STATCOM明显减轻了电弧炉负载对电网电压的影响.     

补偿配电网电压不平衡的静止同步补偿器控制方法研究

将静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)经电感电容(inductor-capacitor,LC)滤波器滤波后并入电网来调整和平衡配电网电压,通过对电网电压不平衡条件下STATCOM的负序等效电路分析,提出一种新的正、负序电压双环叠加控制策略。正序电压控制环控制公共连接点电压为给定值,负序电压控制环实现公共连接点电压三相对称控制。新控制策略基于瞬时功率平衡思想,采用神经元自适应算法来整定比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制参数,具有成本低、鲁棒性好等特点,可在电网电压不平衡时有效地调节和平衡配电网电压。仿真和实验结果表明该方法的有效性。     

基于神经元自适应PID的STATCOM直接电压控制方法

根据配电网无功功率补偿的工程要求,提出了一种静止同步补偿器(STATCOM)电压控制的新方法--基于神经元自适应PID的直接电压控制.该方法利用瞬时功率平衡的思想,通过简单的代数运算获取电压指令信号,基于该控制方法,STATCOM能够维持公共连接点电压稳定在给定值附近,而且该控制方法具有对主要参数扰动的鲁棒性.仿真和试验结果表明了该控制方法的有效性.     

H桥级联STATCOM直流侧电容电压平衡控制的研究

针对H桥级联静止同步补偿器(STATCOM)直流侧单电容电压波动引起相内及总体电压不平衡的问题,提出采用3种控制器协调控制的策略。直流侧单电容电压控制器为电压内环,单电容电压与参考电压作比较经过PI调节实现H桥单元电容电压平衡控制。直流侧总电压和无功电流控制器为电压、电流双环控制,总电容电压平方和与参考电压作比较经过PI调节实现总电容电压的平衡控制。同时提出一种获取无功参考电流的方法,该方法计算简单可有效提高系统运行的可靠性。H桥级联七电平STATCOM的仿真与实验表明,所提控制策略在系统稳态和负载突变时直流侧电容电压在允许范围内波动,具有良好的动态性,网侧电压与电流基本同相位,最终实现了直流侧电容电压的平衡控制,验证了所提控制策略的有效性。