[發(fā)明專利]電弧爐無功沖擊負荷對電網(wǎng)影響的分析方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910181565.3
• 申請日: 2009-07-28
• 公開（公告）號: CN101615793A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡煜;肖凌
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科能電力工程咨詢有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/18;G06F17/50
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 黃明哲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電弧爐等非線性沖擊負荷對電網(wǎng)電能質(zhì)量、電壓波動及閃變的影響的分析，為一種電弧爐無功沖擊負荷對電網(wǎng)影響的分析方法。

背景技術(shù)

交流電弧爐在運行過程中，特別是熔化期，隨機且大幅度波動的無功功率會引起供電母線電壓的嚴重波動，對電氣設(shè)備產(chǎn)生危害，同時閃動的燈光會使人眼產(chǎn)生視覺疲勞。為使公共接入點PCC點的電壓波動值滿足國家標準，需采取措施，裝設(shè)動態(tài)靜止無功補償裝置(Static?Var?Compensation，SVC)。

根據(jù)GB?12326-2000《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》，電壓波動計算公式為d≈ΔQSsc×100%,]]>公式中ΔQ為PCC點的最大無功功率波動值、S_sc為PCC點的短路容量。由于在實際計算中無法得知PCC點的無功功率波動值大小，且該公式未能反映沖擊負荷變化的暫態(tài)過程，因此通常不利用上述公式來計算PCC點的電壓波動。

目前國內(nèi)電力設(shè)計院計算交流電弧爐在PCC點引起的電壓波動及所需裝設(shè)的無功補償容量常用的方法如下：應(yīng)用電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP，在程序中建立電弧爐模型，通過在短網(wǎng)阻抗母線上模擬一個無功沖擊負荷ΔQ_k及其變化時間Δt，計算PCC點的電壓波動；此計算方法的局限性在于：模擬的無功沖擊負荷變化時間Δt無法確定，若預(yù)測的Δt與實際相差較大，則計算結(jié)果誤差也較大，即計算得出的閃變改善率精確度低，進而影響無功補償容量的計算。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是：現(xiàn)有無功沖擊負荷對電網(wǎng)影響的分析，沒有將電弧爐無功沖擊負荷變化時間的不確定性等動態(tài)因素考慮進去，因此需采用一種更加合理的計算方法，使計算結(jié)果更加精確。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：電弧爐無功沖擊負荷對電網(wǎng)影響的分析方法，應(yīng)用電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP，包括以下步驟：

A、在PSASP程序中建立電弧爐模型，電弧爐最大無功沖擊負荷為從正常熔煉到工作短路所增加的最大無功功率波動值，電弧爐發(fā)生最大無功沖擊負荷瞬間相當于電弧爐短網(wǎng)阻抗短路，通過在短網(wǎng)阻抗母線上三相短路，得到電弧爐最大無功沖擊負荷，進而獲得公共接入點的電壓波動及閃變；

B、根據(jù)國家標準規(guī)定及得到的公共接入點的電壓波動及閃變，得到無功沖擊負荷的改善率。

步驟A中，由公式得到出電弧爐最大無功沖擊負荷，其中ΔQmax指電弧爐從正常熔煉到工作短路所增加的最大無功功率波動值，Qmax為瞬時最大無功負荷，即短路容量，指電弧爐熔化期的功率因數(shù)。

本發(fā)明PSASP建立的電弧爐模型中，高壓主變二次側(cè)掛基本無功負荷，電弧爐無功沖擊負荷在PCC點引起電壓波動，應(yīng)用PSASP的暫態(tài)程序，模擬短網(wǎng)阻抗母線處三相短路，通過切除主變二次側(cè)負荷的大小，滿足關(guān)系式：高壓主變二次側(cè)流進爐變高壓側(cè)的無功負荷-高壓主變二次側(cè)負荷切除量＝電弧爐最大無功沖擊負荷，由暫態(tài)結(jié)果得到公共接入點PCC的電壓波動及閃變。

本發(fā)明對于電弧爐無功沖擊負荷在PCC點引起的電壓波動，采用暫態(tài)短路模擬，從根本上解決電弧爐沖擊負荷變化時間不確定的問題。由于電弧爐最大無功沖擊負荷為從正常熔煉到工作短路所增加的最大無功功率波動值，本發(fā)明采用在電弧爐短網(wǎng)母線處短路來模擬，計算過程符合實際情況，確定的閃變改善率精確度高，再通過動態(tài)補償使沖擊負荷對電網(wǎng)的影響程度減少到最小，為電網(wǎng)今后安全穩(wěn)定運行、為千家萬戶用上高質(zhì)量的電能作出貢獻。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的電網(wǎng)示意圖。

具體實施方式

電弧爐最大無功沖擊負荷是指從正常熔煉到工作短路所增加的最大無功功率波動值，因此電弧爐發(fā)生最大無功沖擊負荷瞬間相當于電弧爐短網(wǎng)阻抗短路，據(jù)此本發(fā)明為：

A、在PSASP程序中建立電弧爐模型，通過在短網(wǎng)阻抗母線上三相短路，得到電弧爐最大無功沖擊負荷，進而獲得公共接入點PCC的電壓波動及閃變；

B、根據(jù)國家標準規(guī)定及得到的PCC點的電壓波動及閃變，得到無功沖擊負荷的改善率。