用于谐波分析研究的电弧炉系统的模型和仿真

为电弧炉系统谐波分析提供了一种新思路,在理论上作了研究,并用实例证明了它的可行性.首先根据电弧电阻的随机性公式,用Matlab仿真得出电弧电阻随时间变化曲线,再用对实际电弧炉系统进行仿真和谐波分析,最终得到电弧炉系统的各次谐波含量,与实际数据比较,误差较小,因此认为此方法是可行的.     

电弧炉非线性特性对供电网影响的仿真研究

针对电弧炉系统对供电网的影响进行了仿真研究。建立交流电弧的等效数学模型，导出电弧炉系统的状态方程，以谐波分析为实例验证了模型的可用性。进一步考虑了电弧电阻较大时，电弧炉系统对供电网的影响。利用Matlab软件进行仿真，给出了不同系统功率因数时系统电流电压波形及频谱分析结果。仿真表明随着电弧电阻非线性作用的增强，系统出现了电网电压波动的基本特征，可以认为电网电压波动是电弧非线性与系统相互复杂作用的结果。     

电弧炉自适应伪微分反馈电极控制器的设计

以现有电弧炉的电弧电阻模型为基础,抽象出电弧弧长和电弧弧流的非线性对应关系.针对每一个时间段采用一阶最佳平方逼近分析方法进行分段线性化,整个系统就达到了动态的分段线性化效果;把PDF(伪微分反馈)控制方法应用于三相电弧炉的电极系统的控制,设计出了基于PDF算法的电弧炉电极控制器.仿真结果表明该控制器提高了电极系统的各项...     

用于电压波动研究的电弧炉的模型和仿真

建立了电弧炉改进的三相非线性时变电弧阻抗模型。它是在电弧电压-电流随机特性的基础上,根据实际电弧炉负荷条件建立的。仿真结果表明,本文所提出的模型适用于电弧炉供电系统的电压波动的研究,可以代替传统的线性电弧电压模型。本文用MATLAB软件实现了电弧炉模型的仿真,给出了电弧电压与电流波形,供电系统中的主要母线的电压波形图。     

电弧模型及电石电弧炉仿真

在电石电弧炉仿真过程中,经典和改进的经典微分方程形式的电弧模型存在对参数敏感、计算稳定性差的问题,适应的工况有限。以能量平衡为原则,选取电弧半径为状态变量,建立了能反映电弧产生和发展过程的物理特性的电弧的Simulink模型,并根据实际的电石电弧炉电气参数建立了反映其电气特性Simulink模型。在此基础上,通过对电弧特性的仿真确定了使电弧稳定工作的起弧电压、能量平衡系数等参数的范围;对实际电石电弧炉进行了仿真,仿真结果和实际电石电弧炉电气特性基本一致。仿真结果表明,能量平衡型的电弧模型具有仿真稳定特性好,能适合电石电弧炉运行工况。     

一种新的电弧炉冲击负荷电磁暂态建模方法

电弧炉冲击负荷接入电网会对电力系统稳定、电能质量及电力设备安全性都有较大影响。基于电弧的物理特性和能量守恒定律,并将电弧弧长和电弧瞬时电流作为输入量,电弧电阻为状态变量,用全新的非线性微分方程建立反应交流电弧炉物理本质的时变弧阻模型;然后在PSCAD/EMTDC环境下通过函数模块的搭建来更直接和简洁地实现电弧炉模型;最后搭建电弧炉电气系统模型,将电弧炉模型作为负荷接入。通过仿真分析电流、电压特性来研究电弧炉的冲击负荷对接入电网所产生的影响。     

用于电能质量研究的新型交流电弧炉混沌模型

提出一种用于电能质量研究的新型交流电弧炉混沌模型。首先,基于电弧炉负载U-i特性曲线的分段线性化,依据负载实际消耗的有功功率,得到能精确反映电弧炉稳态特性的静态模型,该模型适用于电弧炉引起的谐波问题研究。然后,用基于不对称非线性电阻蔡氏电路产生的低频混沌信号对静态电弧电压进行调制,模拟电弧炉运行的动态过程, 得到电弧炉负载的动态模型,该模型特别适用于研究电弧炉引起的电压波动与闪变问题。在Matlab下,对电弧炉静态、动态模型进行仿真研究。仿真结果与实际测量数据相比较,显示该模型能够精确描述电弧炉引起的谐波和电压波动等电能质量问题。模型有效且易于使用,它的提出为电能质量治理措施研究奠定了基础。     

用于电能质量分析的电弧炉仿真模型

基于电弧炉的谐波电压源和谐波电流源模型原理,应用Matlab在频域内搭建了电弧炉模型,通过分析发现,此模型可以很好的应用于出电弧炉的波动性研究中。同时提出对原有应用于谐波研究的电弧炉电阻模型的改进。即将原有的电弧炉电阻公式和后来提出的能量关系综合考虑,推倒得出新的关系式,在此公式的基础上,用Matlab仿真出电弧炉电阻随时间变化的曲线。又在Matlab软件基础上,对目前研究较热的混沌电弧炉模型做了仿真,与文献给出的波形对比发现,此模型可以很好的反应实际状况。最后提出最简单,最适合工程实际的仿真方案。     

直流电弧炉电弧等离子体射流的数值模拟

数值模拟是研究直流电弧炉中电弧等离子体射流特性的有效方法,它可为理解和优化电弧炉冶炼过程提供参考依据。本文对直流电弧炉冶炼过程建立了电弧等离子体的二维稳态轴对称磁流体力学模型,采用大型商业软件PHOENICS对电弧流场和温度场进行了计算,仿真结果与文献报导的实际测量结果吻合良好。     

电弧炉电气系统的谐波分析研究

本文为进行电弧炉系统谐波分析的仿真研究。在理论上作了初步探讨，得到一些结果。本文首先建立了交流电弧的等效数学模型，导出了电弧炉系统的数学模型；进而提出了估算电弧模型中参数的方法。采用此方法。对３ｔ及３０ｔ电弧炉进行了谐波分析的仿真研究。并与实测结果进行了对照。     

电弧炉电气系统谐波分析的频域方法研究

文中对电弧炉电气系统谐波分析的频域方法进行了研究。首先对电弧电压波形进行了傅立叶分析，接着讨论了电弧炉系统谐波分析的思路。从替代定理和叠加原理出发，将三相对称及不对称电弧炉系统简化为单相系统进行求解。经过电路分析，导出了电弧炉系统主电路谐波、注入电网谐波、流过电容器谐波的解析计算公式。分析表明：电弧炉系统的主电路谐波的大小与系统的谐波阻抗、电弧电压波形和电弧炉的平均功率因数有关，电弧炉注入电网的谐波主要为低次谐波。当电弧炉电气系统在串联谐振点和并联谐振点附近时，均会出较大谐波电流，而串联谐振对系统的影响更大一些。     

基于测量数据的电弧炉随机模型及谐波电流计算

文章介绍了一种用于电弧炉谐波分析的时域模型。该模型基于交流电弧的伏安特性,在实测数据的基础上利用统计技术得到电弧伏安特性曲线的有关参数,并采用分段线性化方法模拟电弧炉的伏安特性,在此基础上进行电弧炉的电流计算及谐波分析。在计算中将影响电弧炉工作状态的主要随机因素考虑进来,建立了电弧炉随机分析模型。对某钢厂的12500kVA电弧炉进行了分析研究,分析结果与实测数据有很好的一致性。     

有源电力滤波器在电弧炉电气系统中的应用

在分析抑制谐波常用方法的基础上，利用对称分量分解和滤波器提取基波分量来设计有源电力滤波器，采用先进的仿真软件工具MATLAB中的电力系统仿真工具箱对基于这种方法的有源电力滤波器进行仿真，仿真结果表明有源电力滤波器装置能够有效检测出高次谐波分量和电流波动分量，并可以消除谐波分量和波动分量。     

Curve-fitting-based method for modeling voltage–current characteristic of an ac electric arc furnace

Field measurements of voltage and current are the most effective way for characterizing the electric response of an ac electric arc furnace that describes its nonlinear behavior. Sufficient measured information can be adopted to determine the background harmonic level in a power system, to characterize specific sources of harmonics, and to develop an appropriate nonlinear voltage–current characteristic. In this paper, a curve-fitting-based method called cubic spline interpolation is proposed to model the voltage–current characteristic of an ac electric arc furnace in the steady state. Meanwhile, the actual measured data are collected for modeling use. Two classic methods, harmonic current injections and equivalent harmonic voltage sources, for modeling the electric arc furnace load are reviewed and used to evaluate the performance of proposed model. Results obtained from the measured data and computer simulations of the three electric arc furnace models are then compared according to the voltage and current waveforms, as well as the voltage–current characteristic. It is shown that the proposed model is more accurate than the two classic approaches for harmonic assessment of electric arc furnaces and can be used for modeling similar types of nonlinear loads in the harmonic penetration study.     

交流电弧炉的间谐波检测及状态判断

针对交流电弧炉不同工况的状态判断问题,文中将能量平衡关系推导出的交流电弧炉时变电阻,与经典非线性电阻模型相叠加,创新地加入弧长随机变化模型,形成了新的可模拟电弧炉不同工况状态的时变电阻模型。应用Matlab/Simulink软件仿真验证了模型的准确性。对仿真出的电弧炉在熔化期、精炼期中的电压电流,用总体平均经验模态分解(EEMD)方法分别进行分解,得到了电弧炉不同时期下全然不同的间谐波特征。实验结果表明,EEMD可消除经验模态分解(EMD)遇到的模态混叠问题,保证了提取出的两个时期电压电流中间谐波信息的准确性与有效性。基于此结果,提出了一种依据不同工况下间谐波特征对电弧炉进行状态判断的方法。     

开封东郊变电站频繁爆炸事故试验数据分析

通过对河南开封东郊变电站模拟弧光接地试验的分析及对河北正弦渡电气公司弧光过电压记录数据的分析,认为变电站频繁发生一次设备爆炸的原因是由于暂态过程中避雷器和消弧线圈没有起到抑制弧光过电压的作用。文章还指出变电站谐波含量太高,会因长时间运行而缩短一次设备的工作寿命;变电站投入的消弧线圈如果补偿不当还会给系统带来干扰。     

10 kV系统电弧炉负荷对电网运行影响的分析

大容量非线性电弧炉产生的谐波和冲击电流对电力系统设备及用户的安全运行带来影响。根据实测的谐波电流和冲击电流分析了对电力设备安全运行的影响,并根据园区变及负荷的具体情况提出了改进措施。     

电弧炉电极调节器对电网电压波动影响的仿真研究

针对电弧炉电极调节器性能对电网电压波动的影响进行了仿真研究。利用Matlab/Simulink提供的基本模块库和电力系统专用模块库相结合,搭建交流电弧炉系统的仿真模型。整个仿真模型可分为两部分,即电弧炉主电路和电弧炉电极调节系统,两部分结合构成一个闭环系统。根据电弧炉的工作特点,在仿真时,考虑分别加入两种类型的弧长扰动,即短路扰动和低频正弦扰动。在每种扰动下,通过改变电极调节器的性能参数,研究电网电压的波动。仿真结果表明在电极调节器性能参数设计不合理的情况下,电网电压波动剧烈,在性能参数理想的情况下,电网电压的波动幅值会大大地减小。     

交流电弧炉SVC装置2次滤波支路设计校核新方法

交流电弧炉不仅属于典型的谐波污染源、闪变发生源,而且交流电弧炉冶炼过程在2次附近产生较大的间谐波分量。基于某实际钢铁公司交流电弧炉谐波发生量和SVC装置参数的定量分析及仿真研究,得到交流电弧炉必须设置2次C型滤波器,保证将电弧炉2次左右的谐波和间谐波放大控制在一定范围内的研究结论。在此基础上给出2次滤波支路的设计方法,提出了2次滤波支路安全校核新方法,指导交流电弧炉滤波装置工程设计。