电弧炉负荷建模及其对电网的影响

电弧炉作为一种典型的非线性、冲击性负荷,对电网电能质量的治理带来了巨大的挑战.因此,分析电弧炉负荷接入对电网的影响,能够有效地制定治理措施,增强电网安全生产,提升经济效益.基于此,首先对电弧炉的负荷特性进行了分类分析,定性描述了电弧炉负荷特性.然后基于电弧炉能量平衡方程及其内部混沌现象的物理机理,分别建立电弧炉的静态数学模型和动态模型,在Simulink条件下,定量对电弧炉进行了仿真分析.根据模型仿真结果,并结合典型电弧炉负荷接入对咸宁电网的电能质量测量数据,验证了电弧炉模型的正确性,并给出了相关结论.     

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。     

基于阻抗模型电弧炉供电系统分析与仿真

根据实际交流电弧炉负荷条件和冶炼期间电弧的电气特性,建立了改进的三相非线性时变阻抗模型。该模型考虑了电弧炉控制参数、线路特征及冶炼不同阶段对电弧阻抗的影响。用Matlab实现了电弧炉模型的仿真,结果表明,提出的模型适合于研究电弧炉供电系统的电压波动。     

钢铁厂电弧炉对配电网电能质量影响的预测与治理

电弧炉是供电系统各类功率波动性负荷中对电压特性影响最大的负荷．论文以具有多台电弧炉的某新建钢铁公司接人电网为例,分析了电弧炉的工作特性,并对配电网电压波动、闪变和谐波等电能质量指标进行了预测,提出了治理方案,计算和分析结果表明：SVC装置可以有效抑制电流谐波和电压波动．     

电路系统常用数学方程的SPICE宏模型

利用ＳＰＩＣＥ（集成电路通用模拟程序）的多项式受控源可以实现多种复杂的非线性数学方程，本给出了均方根值和绝对值的ＳＰＩＣＥ宏模型，将由几个受控源及电容、二极管简单模型构成的宏模型插入电路系统中，代替一级复杂的电路或一个功能模块，从而可提高分析精度，减少分析时间，克服不收敛问题，简化程序设计。这种宏模型也可以作为验证电路功能的一种手段，特别是在电路需要多次调用这一功能模块时，更显示出其优越性。     

电路表格特性宏模型的改进

介绍了一种一般表格特性宏模型的方法，该方法的优点是计算量少缺点是存储量大、查找速度慢。为了电路的设计与计算效率，提出了一种利用最小二乘法进行曲线拟合的方法，该方法能够减少存储量，并采用二分查找法加快其查找的速度，方法便于计算机编程实现。在电子设计自动化方面能够得到很好的应用。     

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%。     

工业三相电弧炉的模型预测控制

将模型预测控制应用于工业电弧炉电极调节系统中,设计了三相电弧炉电极调节系统的模型预测控制器。设计了三相电弧炉预测模型并通过在线滚动优化得到电弧炉电极调节系统最优的控制律。仿真结果表明:该控制算法能有效地抑制弧长扰动,具有较强的鲁棒性,使控制系统获得较好的动态性能。     

基于多机模型的电力系统频率时域仿真

考虑每台发电机组暂态及次暂态过程的发电机电势变化过程以及典型汽轮机调速器模型和励磁系统模型,开展多机系统频率分析的时域仿真分析,并采用3机9节点系统对多机系统模型进行验证.仿真计算结果表明：基于多机模型分析方法能够准确描述各发电机组之间存在的频率波动,且该波动随机组和扰动地点电气距离的增大而减小.     

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.     

逆变弧焊电源主电路设计

主要介绍中频逆变弧焊电源主回路构成及设计方法,其中包括输入整流滤波电路中防止合闸浪涌电流及抗干扰问题,逆变电路的结构特点及器件的选取原则和保护方法,变压器磁心的选取和线径的选择计算,输出整流滤波电路的电路设计和参数的计算．     

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。     

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。     

考虑参数时变的电弧炉电极调节Terminal变结构控制

针对电弧炉电极调节的复杂过程,采用分段线性化方法,得出调节系统模型。为解决系统存在的频繁扰动和抖动,提出了一种Terminal变结构控制方法,实现对系统的快速跟踪控制和减小抖动。仿真结果表明,该方法能够在很短的时间内,使系统收敛到平衡位置,有效地抑制了抖动。     

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。     

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。     

描述断路器开断过程的新型黑盒模型

本文基于能量守恒定律，提出了一种新型的描述断路器开断过程的黑盒模型，由于推导这一模型时没做任何假定，而且可以证明Cassie类电弧模型、Mayr类电孤模型、Hochrainer类电弧模型及尚振球黑盒电弧模型等黑盒模型只有这一新型模拟的特殊形式，因此，这一模具具有广泛的适用范围，更为重要的是这一模型可以考虑断路器操作机构的特性对开断过程带来的影响。     

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。