[發(fā)明專利]一種基于角接SVG裝置抑制電弧爐電壓閃變的新方法

有效

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• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109217328B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設計）人: 王飛義;呂孝國;郭自勇;孫賢大;楊永飛;楊洋;李海生
• 申請（專利權）人: 遼寧榮信興業(yè)電力技術有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/16
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發(fā)明提供一種基于角接SVG裝置抑制電弧爐電壓閃變的新方法，所述的SVG裝置的控制部分由d軸、q軸兩個基波電流控制環(huán)組成；兩個基波電流控制環(huán)的參考值Id_ref和Iq_ref由以下四個部分輸出的分量形成：(1)由直流側電壓控制外環(huán)輸出的電流參考值Id_ref1；(2)由諧波電流檢測部分輸出的負載電流諧波有功分量指令值Id_har與負載電流諧波無功分量指令Iq_har；(3)由有功比例微分控制部分輸出的負載電流有功微分分量Ip+Ist；(4)由電壓與平均無功控制部分輸出的頂層電網(wǎng)電壓控制分量U_PI_Out和平均無功電流分量指令值Q_PI_Out；可以快速、實時、準確的實現(xiàn)電網(wǎng)電壓閃變抑制、電網(wǎng)電壓不平衡補償、電網(wǎng)電流諧波補償、電網(wǎng)功率因數(shù)補償。

技術領域

本發(fā)明涉及SVG裝置及控制技術領域，特別涉及一種基于角接SVG裝置抑制電弧爐電壓閃變的新方法。

背景技術

隨著經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，鋼鐵冶煉技術也在不斷進步，目前電弧爐冶煉技術是國內外冶金行業(yè)中最有發(fā)展前景的冶煉技術。與傳統(tǒng)的中頻爐和工頻爐冶煉技術相比，電弧爐以其靈活性、可靠性、較快的冶煉速度、較優(yōu)的冶煉質量和較少的投資費用等優(yōu)勢正在冶金行業(yè)中得到越來越廣泛的應用。

另外隨著國家對鋼鐵行業(yè)去產能政策的不斷推進，生產“地條鋼”的中頻爐和工頻爐等項目由于生產工藝落后、產品質量差、消耗能源高等劣勢將會被全面關停，因此在未來的幾年內中頻爐或工頻爐改造為電弧爐的項目也會越來越多，導致電弧爐冶煉項目在未來幾年內將會顯著增加。

電弧爐冶煉技術與中頻爐和工頻爐相比優(yōu)勢明顯，但其在冶煉的過程中會對供電電網(wǎng)產生頻繁而急劇的有功功率和無功功率沖擊，導致供電電網(wǎng)出現(xiàn)諧波超標、功率因數(shù)嚴重偏低、電壓波動和閃變等一系列的電能質量問題。當供電電網(wǎng)容量較小時，公共電網(wǎng)的諧波和閃變等電能質量問題可能使周邊自動化程度較高的工業(yè)用戶遭受干擾甚至出現(xiàn)生產事故。因此電壓波動和閃變等電能質量問題可能是制約電弧爐冶煉技術發(fā)展的關鍵因素，也是電弧爐發(fā)展過程中必須解決的關鍵技術。

為了減小電弧爐生產過程中導致的公共電網(wǎng)電壓波動和閃變等問題，目前較為傳統(tǒng)的補償方式是利用靜止無功補償器(以下簡稱SVC)設備補償電弧爐的無功沖擊，從而抑制電網(wǎng)電壓波動和閃變，但由于SVC響應速度較慢，因此其補償效果不顯著，一般補償前后的閃變抑制比在2:1以下。而基于全控型器件的靜止無功發(fā)生器(以下簡稱SVG)設備由于能夠快速平滑的跟蹤電弧爐無功功率變化，因此正成為國內外電弧爐閃變抑制研究的熱點。

針對電弧爐引起的電網(wǎng)電能質量問題，決定研究利用SVG裝置補償電弧爐生產過程中對供電電網(wǎng)產生的無功功率沖擊和諧波注入，實現(xiàn)對電弧爐生產過程中功率因數(shù)嚴重偏低、電壓波動和閃變等電能質量問題的有效抑制，最終達到穩(wěn)定供電電網(wǎng)電壓的目的，以保證公共電網(wǎng)電能質量和周邊其他電力用戶用電安全。

發(fā)明內容

為了解決背景技術中所述問題，本發(fā)明提供一種基于角接SVG裝置抑制電弧爐電壓閃變的新方法，可以快速、實時、準確的實現(xiàn)電網(wǎng)電壓閃變抑制、電網(wǎng)電壓不平衡補償、電網(wǎng)電流諧波補償、電網(wǎng)功率因數(shù)補償。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)：

一種基于角接SVG裝置抑制電弧爐電壓閃變的新方法，所述的SVG裝置的控制部分由d軸、q軸兩個基波電流控制環(huán)組成；兩個基波電流控制環(huán)的參考值Id_ref和Iq_ref由以下四個部分輸出的分量形成：

(1)由直流側電壓控制外環(huán)輸出的電流參考值Id_ref1；

(2)由諧波電流檢測部分輸出的負載電流諧波有功分量指令值Id_har與負載電流諧波無功分量指令Iq_har；

(3)由有功比例微分控制部分輸出的負載電流有功微分分量dv/dt；

(4)由電壓與平均無功控制部分輸出的頂層電網(wǎng)電壓控制分量U_PI_Out和平均無功電流分量指令值Q_PI_Out；