统一潮流控制器在电弧炉供电系统中的应用

提出将统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller)应用于炼钢交流电弧炉的柔性供电方法,基于SPWM控制技术用PI控制方法设计了控制系统.利用MATLAB仿真软件,在三相非线性时变电弧阻抗模型的基础上,构建含UPFC的电弧炉供电系统模型.仿真结果表明,该方法能有效抑制电弧炉引起的电压波动与闪变,改善供电系统电能质量.     

交流电弧炉闪变及其影响因素分析

电弧炉在正常生产时会对电网产生以电压波动与闪变为主要特征的不利影响.根据弧长变化对电弧伏安特性造成的实际影响,提出以受控电压源的形式接入电力系统的电弧炉动态模型,可用来实现电弧炉电能质量的研究;并采用IEC闪变仪框图建立基于MATLAB的闪变测量模块,测量公共供电点的短时闪变值,分析电弧炉闪变的影响因素。分析结果表明,弧柱温度的波动区间越大,将产生更多的电压闪变.     

电弧炉的混合仿真模型

为了表征电弧炉在运行过程中能量耗散的物理特性，实现供电系统与冶炼设备组成的多学科系统的混合仿真，宏模型采用了电弧炉电弧功率关系的非线性微分方程，及描写电弧炉时域响应中低频不确定信号的非线性微分方程组，将它们分别表示为含有线性时不变元件和多维、高阶、非线性受控源的电路模型，电弧电压信号与低频混沌信号进行调制后，最终得到的电弧炉输出电压将具有电压谐波和电压闪变等特性。该模型的参数均可在仿真时调整或在选定范围内进行连续仿真，满足了各类电弧炉在冶炼的不同阶段建模的实际需要。文中以电弧炉精炼期为例进行仿真的结果表明，使用本文所提出电弧炉电路宏模型能对电弧炉系统进行切合实际的时域分析，仿真结果能为预测电弧炉对电能质量的污染提供可靠的数据。     

关于电弧炉引起电网电压波动与闪变的评估探讨

大功率波动性负荷会引起电网电压波动而危害其他电工设备,频率在5～12Hz范围内的电压波动,即使只有,但其引起的白炽灯照明的闪变已足以使人感到不舒服,甚至有的人会感到难以忍受.而在各类波动性负荷中,以电弧炉对闪变的影响最大.本文以实际算例分别探究交、直流电弧炉引起的电网电压波动与闪变的评估.     

电弧炉电气系统谐波电流仿真研究

基于电弧弧长随机特性和电弧炉电气系统实际运行环境,使用简化的电弧电流电压特性,将电弧电压的时变性作为研究的重点,并采用自回归模型模拟电弧的随机性,建立了三相非线性时变电弧炉电气系统的MATLAB／SIMULINK仿真模型。仿真数据与实测数据比较,表明该模型适用于电弧炉电气系统谐波电流的研究。     

电弧炉冶炼终点预报模型的建立与应用

针对超高功率电弧炉炼钢过程的复杂性、非线性和不确定性,建立了基于BP算法的神经网络预报模型。该模型以物料信息和目标温度为输入节点,对达到目标温度时所需的电耗进行预报,通过对模型网络结构的调整,提高了预报的命中率。仿真研究表明,当隐含层节点数为3,训练函数为traingdm时,预报值在±6%内的命中率为83%。     

电弧炉电极调节控制器的设计与仿真

介绍了电弧炉电极调节系统的工艺概况,并给出了系统的数学模型。在MATLAB6．5环境下,通过编写和调试M文件,对电弧炉电极调节系统PD控制器进行设计与仿真。结果表明,基于MATLAB的仿真研究,能够直观、简便、快捷地设计出性能优良的控制器。     

浅析电弧炉炼钢中的谐波及其抑制

综合治理谐波并同时考虑电网的无功功率补偿问题,是电力企业当前面临的一大课题。但是要消除谐波污染,除了电力系统中大力研究高效的滤波措施外,还必须在设计、制造和使用非线性负载(如电弧炉)时,采取有力的措施抑制谐波,减小谐波侵入电网,从而真正减少由于谐波污染带来的巨大经济损失。文章针对电弧炉炼钢中谐波的产生及其危害,归纳总结了目前电力系统中进行谐波检测及其抑制的常用方法,提出了双向检测双重滤波的思想,这对改善电能质量有一定的促进作用。     

电弧炉配料控制技术研究

基于电弧炉炼钢的工艺过程,提出由工控机和可编程序控制器(PLC)组成的综合控制系统。工控机可实现系统的数据管理和物料设定值计算,PLC完成设备的动作控制及相关信号的处理。在分析和计算多种配料控制方法的基础上,设计了称重控制子程序。运行结果表明:该系统稳定可靠,控制精度和生产效率高。     

矿热炉短网电气系统的分析及其无功补偿系统方案设计

矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉,是一种耗电量巨大的工业电炉。对矿热炉电气系统进行无功补偿,是一种有效的减少电能损耗、提高系统效率的节能改造措施。本文系统介绍和分析了矿热炉电气系统的特点及其无功补偿方式的优缺点,指出了对矿热炉短网电气系统进行低压侧分相无功补偿是合理的选择,并由此设计了适合矿热炉短网电气系统节能增效改造的低压侧无功补偿方案。该方案已成功应用于数个大型金属冶炼加工企业,成套装置运行稳定可靠,取得了良好的效益。     

多功能调渣剂在电炉冶炼中的试验研究

对ZY型电炉多功能进行了调渣剂工业性试验。实践表明炉渣泡沫化效果显著,冶炼电耗相对降低4（kW·h）/t;炉渣TFe下降幅度较大,相对降低率达10%￣20%。从理论上探讨上述效果的机理。认为随着电炉生产效率和比功率的不断提高,在电炉冶炼过程中采用一种既能使炉渣泡沫化,又能降低炉渣TFe的电炉多功能调渣剂十分必要。     

电弧炉电极系统双模控制策略研究及应用

针对交流电弧炉电极控制系统具有非线性时变、多变量、强耦合及存在随机干扰的特点,采用基于最近邻聚类方法的径向基函数(RBF)神经网络快速学习算法,通过实时在线辨识,建立电弧炉电极系统的精确逆模型并用于控制,实现了将具有强耦合特性的多变量输入/输出(MIMO)系统解耦成单个独立的伪线性对象,并提出一种基于RBF神经网络逆控制与比例微分(P/D)控制相结合的双模控制策略。应用结果证实了该控制策略具有快速适应对象和过程变化的能力及较强的鲁棒性。     

不锈钢电弧炉粉尘的物理化学特性及形成机理探讨

本研究采用多种实验检测方法分析了不锈钢电弧炉粉尘的物理特征和化学特性。扫描电镜分析结果显示粉尘的形貌特征为聚合颗粒；X射线荧光仪（XRF）和ICP分析结果说明粉尘的化学成分随电弧炉冶炼炉料的不同而改变；X射线衍射（XRD）及波形分析确定了粉尘的物相组成，尤其明确了铬在粉尘中以CrO和FeCr2O4的形式而不是以Cr2O3的形式存在；电子探针（EPMA）分析了粉尘内主要元素的分布，有利于粉尘在冶炼过程的形成机理的探索。研究结果可为不锈钢电弧炉粉的控制、处理及综合利用提供数据。     

多功能调渣剂在电炉冶炼中的试验研究

研究了ZY型电炉多功能调渣剂工业性试验实践。表明炉渣泡沫化效果显著,冶炼电耗相对降低4（kW.h）/t;炉渣TFe下降幅度较大,相对降低率达10%-20%。从理论上探讨上述效果的机理。认为随着电炉生产效率和比功率的不断提高,在电炉冶炼过程中采用一种既能使炉渣泡沫化,又能降低炉渣TFe的电炉多功能调渣剂十分必要。