[发明专利]电弧炉无功冲击负荷对电网影响的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及电弧炉等非线性冲击负荷对电网电能质量、电压波动及闪变的影响的分析，为一种电弧炉无功冲击负荷对电网影响的分析方法。

背景技术

交流电弧炉在运行过程中，特别是熔化期，随机且大幅度波动的无功功率会引起供电母线电压的严重波动，对电气设备产生危害，同时闪动的灯光会使人眼产生视觉疲劳。为使公共接入点PCC点的电压波动值满足国家标准，需采取措施，装设动态静止无功补偿装置(Static Var Compensation，SVC)。

根据GB 12326-2000《电能质量电压波动和闪变》，电压波动计算公式为d≈ΔQSsc×100%,]]>公式中ΔQ为PCC点的最大无功功率波动值、S_sc为PCC点的短路容量。由于在实际计算中无法得知PCC点的无功功率波动值大小，且该公式未能反映冲击负荷变化的暂态过程，因此通常不利用上述公式来计算PCC点的电压波动。

目前国内电力设计院计算交流电弧炉在PCC点引起的电压波动及所需装设的无功补偿容量常用的方法如下：应用电力系统分析综合程序PSASP，在程序中建立电弧炉模型，通过在短网阻抗母线上模拟一个无功冲击负荷ΔQ_k及其变化时间Δt，计算PCC点的电压波动；此计算方法的局限性在于：模拟的无功冲击负荷变化时间Δt无法确定，若预测的Δt与实际相差较大，则计算结果误差也较大，即计算得出的闪变改善率精确度低，进而影响无功补偿容量的计算。

发明内容

本发明要解决的问题是：现有无功冲击负荷对电网影响的分析，没有将电弧炉无功冲击负荷变化时间的不确定性等动态因素考虑进去，因此需采用一种更加合理的计算方法，使计算结果更加精确。

本发明的技术方案为：电弧炉无功冲击负荷对电网影响的分析方法，应用电力系统分析综合程序PSASP，包括以下步骤：

A、在PSASP程序中建立电弧炉模型，电弧炉最大无功冲击负荷为从正常熔炼到工作短路所增加的最大无功功率波动值，电弧炉发生最大无功冲击负荷瞬间相当于电弧炉短网阻抗短路，通过在短网阻抗母线上三相短路，得到电弧炉最大无功冲击负荷，进而获得公共接入点的电压波动及闪变；

B、根据国家标准规定及得到的公共接入点的电压波动及闪变，得到无功冲击负荷的改善率。

步骤A中，由公式得到出电弧炉最大无功冲击负荷，其中ΔQmax指电弧炉从正常熔炼到工作短路所增加的最大无功功率波动值，Qmax为瞬时最大无功负荷，即短路容量，指电弧炉熔化期的功率因数。

本发明PSASP建立的电弧炉模型中，高压主变二次侧挂基本无功负荷，电弧炉无功冲击负荷在PCC点引起电压波动，应用PSASP的暂态程序，模拟短网阻抗母线处三相短路，通过切除主变二次侧负荷的大小，满足关系式：高压主变二次侧流进炉变高压侧的无功负荷-高压主变二次侧负荷切除量＝电弧炉最大无功冲击负荷，由暂态结果得到公共接入点PCC的电压波动及闪变。

本发明对于电弧炉无功冲击负荷在PCC点引起的电压波动，采用暂态短路模拟，从根本上解决电弧炉冲击负荷变化时间不确定的问题。由于电弧炉最大无功冲击负荷为从正常熔炼到工作短路所增加的最大无功功率波动值，本发明采用在电弧炉短网母线处短路来模拟，计算过程符合实际情况，确定的闪变改善率精确度高，再通过动态补偿使冲击负荷对电网的影响程度减少到最小，为电网今后安全稳定运行、为千家万户用上高质量的电能作出贡献。

附图说明

图1为本发明实施例的电网示意图。

具体实施方式

电弧炉最大无功冲击负荷是指从正常熔炼到工作短路所增加的最大无功功率波动值，因此电弧炉发生最大无功冲击负荷瞬间相当于电弧炉短网阻抗短路，据此本发明为：

A、在PSASP程序中建立电弧炉模型，通过在短网阻抗母线上三相短路，得到电弧炉最大无功冲击负荷，进而获得公共接入点PCC的电压波动及闪变；

B、根据国家标准规定及得到的PCC点的电压波动及闪变，得到无功冲击负荷的改善率。