静止同步补偿器在电弧炉治理中的应用仿真.pdf

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1、第25卷第1期电力系统及其自动化学报Vo1．25No．12013年2月ProceedingsoftheCSU-EPSAFeb．2013静止同步补偿器在电弧炉治理中的应用仿真丁思奇，曼苏乐，崔灿，胡志勇(上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海200240)摘要：大型电弧炉在生产过程中会引起电网电压波动和闪变，静止同步补偿器(STATCOM)能够平滑、快速地改变发出无功功率，已成为动态无功补偿的核心装置。为解决实际系统关键参数不确定且受到不可测量干扰问题，对应用于电弧炉治理的STATCOM采用控制。根据系统性能要求

2、选取混合灵敏度设计中的加权函数，计算广义被控对象的状态空间实现，最后通过解Riccati方程得到鲁棒控制器。仿真结果表明应用日控制的STATCOM明显减轻了电弧炉负载对电网电压的影响。关键词：静止同步补偿器；电弧炉；H控制；电压波动与闪变；无功补偿中图分类号：TM712；TM743文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)O1—0155—06SimulationofSTATCOMforElectricArcFurnaceGovernanceDINGSi-qi，MANSu—le，CUICan，HUZhi-yong(KeyLabo

3、ratoryofControlofPowerTransmissionandTransformationofMinistryofEducation，DepartmentofElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Large-scaleelectricarcfurnacecanresultinvoltagefluctuationandflickerintheproductionprocess．staticsynchronous

4、compensator(STATCOM)whichcanchangetheoutputreactivepowersmoothlyandquickly，hasalreadybecomethecoredeviceofdynamicreactivepowercompensation．Inordertosolvetheproblemofactualsys-temaffectedbyunmeasureddisturbancewithoutknowingcriticalparameters，STATCOMiscontrolledwithHstrat-

5、egy．Selectweightingfunctionofmixed—sensitivityoptimizationproblemaccordingtotherequirementsofsystemperformance，calculatethegeneralizedstate-spacerealizationofthecontrolledobject，andtheHcontrollerisob-rainedbysolvingRiccatiequationfinally．SimulationresultsshowthatSTATCOMwi

6、ththeproposedcontrolstrategysignificantlyreducestheimpacttothegridvoltagecausedbyelectricarcfurnace．Keywords：staticsynchronouscompensator；electricarcfurnace；Ⅳcontrol；voltagefluctuationandflicker；re-activepowercompensation电弧炉在技术、经济上的优越性，使其在冶金径)上叠加随机信号，并没有体现出弧长变化是导行业得到了广泛应用

7、『1-5]。电弧炉会产生随机变化致供电系统电压波动的主要原因。为此，本文采用的无功冲击电流，使供电系统的电压产生波动[61，文献[1O]提出的电弧炉电弧数学模型，该模型是在其频率成分主要分布在0．1～30Hz频带上。在6～理想弧长基础之上叠加带通白噪声，模拟电弧炉10Hz的低频范围内，0．5％的电压波动就可造成白冶炼过程中弧长的随机动态特性。炽灯闪烁，带来电压闪变[71。电压急剧波动会影响冲击性负荷对电网造成的电压波动和闪变的设备和仪表的稳定运行，使其他电力用户受到不本质在于系统无功功率的不平衡，静止同步补偿良影响嗍。由于电弧具有高度非线

8、性和强随机特性，器(staticsynchronouscompensator，STATCOM)可以建立电弧的数学模型非常困难[91。传统电弧模型只发出快速可调的无功功率，维持系统电压，消除波是