【正文】 ngineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 二、電能質(zhì)量限值計(jì)算 要特別強(qiáng)調(diào)的幾個(gè)問題： （ 1）對(duì)于電機(jī)負(fù)荷，供電終端電壓偏差應(yīng)控制在 3%~ +2%之間； （ 2）對(duì)于電機(jī)負(fù)荷，供電終端負(fù)序電壓應(yīng)控制在 1%以內(nèi)； （ 3）對(duì)于電弧爐等專線供電的電熱負(fù)荷，供電終端的電壓波動(dòng)與閃變指標(biāo)可以 放寬為公用電網(wǎng) PQ標(biāo)準(zhǔn)限值的 2倍左右。 （ 3）混淆了電壓質(zhì)量和電流質(zhì)量的區(qū)別，造成 PQ控制方案的錯(cuò)誤。 二、電能質(zhì)量限值計(jì)算 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University （ PQ）限值計(jì)算的意義和存在問題 目前， PQ限值計(jì)算中存在如下問題： （ 1）用公用電網(wǎng) PQ標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算電力用戶內(nèi)部供電點(diǎn)的 PQ限值，增加了電力 用戶和電力設(shè)備制造商的 PQ成本。 本報(bào)告將對(duì)現(xiàn)代鋼鐵配電技術(shù)中的 PQ限值計(jì)算 、 變頻軋機(jī)的高次諧波放大 、 電弧爐的無功沖擊和間諧波 、 含分布式電源配電網(wǎng)的高級(jí)仿真 等重要問題進(jìn)行高度分析，并給出了解決方案，供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 鋼鐵工業(yè)電能質(zhì)量特點(diǎn)及需求分析 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 引言 1 主題內(nèi)容 電能質(zhì)量限值 計(jì)算 2 2 變頻軋機(jī)電能質(zhì)量高度分析 4 4 交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 34 配電網(wǎng)高級(jí)仿真技術(shù) 54 結(jié)論 6教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 一、 引言 現(xiàn)代鋼鐵廠生產(chǎn)的規(guī)?；?、現(xiàn)代化、高速化及分布式電源接入使其配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，運(yùn)行越來越接近極限狀態(tài)。電網(wǎng)中任一單元失控都可能使系統(tǒng)陷入生存危機(jī)狀態(tài)，給鋼鐵生產(chǎn)造成重大損失。 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 二、電能質(zhì)量限值計(jì)算 電能質(zhì)量限值計(jì)算意義和存在問題 公用電網(wǎng)與電力用戶連接點(diǎn)的電能質(zhì)量限值 2 電力用戶內(nèi)部供電點(diǎn)的電能質(zhì)量限值 3 1 低壓電力設(shè)備電磁兼容限值 3 4教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University （ PQ）限值計(jì)算的意義和存在問題 電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)通過電能質(zhì)量限值協(xié)調(diào)供電公司、電力用戶和設(shè)備制造商三者之間的利益，使全社會(huì)電力成本最低。 （ 2）混淆了供電質(zhì)量和用電質(zhì)量的區(qū)別，造成供用電合同責(zé)任條款錯(cuò)置。 （ 4）對(duì)接于同一公共供電點(diǎn)的電力用戶等權(quán)分配電能質(zhì)量限值，增加了全 社會(huì)的 PQ成本。 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 二、電能質(zhì)量限值計(jì)算 諧波電壓和諧波電流按照如下標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算： GB :2023 電磁兼容 限值 諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備每相輸入電流 ≤16A） GB/Z :1998（ TR） 電磁兼容 限值 對(duì)額定電流大于 16A的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的諧波電流的限值 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 三、變頻軋機(jī)高次諧波問題高度分析 摘要 測試分析 2 仿真與治理 3 1 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University （ 1）現(xiàn)代變頻裝置由于開關(guān)器件工作頻率高，會(huì)出現(xiàn) 50次 ～ 100次的高次諧波，幾乎所有的大型軋鋼都存在此類問題。 （ 3）設(shè)置高通濾波器可使諧振點(diǎn)移至非特征諧波處，并有效地濾除高次諧波。 注： IS,h與 IN,h同時(shí)測量； IS,h與 IL1,h不是同時(shí)測量。于是，在基波頻率時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)電纜工頻電容為 C1=。 C 仿真內(nèi)容 輸出 KI,h— h 曲線， h=0～ 80,電纜電容是工作頻率的函數(shù)，電纜電容隨頻率升高而減小，目前供應(yīng)商還不能提供準(zhǔn)確的函數(shù)關(guān)系，我們只是測量了電纜電容在3300Hz附近電纜電容 C與基波時(shí)電纜電容 C1的定量關(guān)系： C= 。 三、變頻軋機(jī)高次諧波問題高度分析 —— 治理前諧波潮流仿真說明 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 三、變頻軋機(jī)高次諧波問題高度分析 —— 治理前諧波潮流仿真結(jié)果 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 治理方案：在 10kVHB段母線上安裝電容器組，每相電容 。以下以某鋼廠 150噸交流電弧爐為例，正確地繪制了交流電弧爐的功率（ PQ）運(yùn)行曲線和供電效率（ ηpQ）曲線；系統(tǒng)地評(píng)估了交流電弧爐對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響；全面地評(píng)價(jià)了 SVC功能。 ：電弧爐 33kV進(jìn)線受端至電弧爐變壓 器二次側(cè)輸出線末端的阻抗（為進(jìn)線電纜阻抗、 串聯(lián)電抗器阻抗和電弧爐變壓器阻抗之和）與電源 阻抗之和； iU：電弧爐變壓器二次側(cè)電壓； ,S i S iR jX?SN i SN iR jX?：電弧爐短網(wǎng)阻抗； E i E ijX?:電弧阻抗， ,EiR ,EiX和 是電弧電流、短路電流的函數(shù)。電弧爐允許工作范圍由六條曲線圍成：最高電壓視在功率曲線、最大允許工作電流、最高運(yùn)行功率曲線、最低運(yùn)行功率曲線、允許最大功率因數(shù)曲線、允許最小功率因數(shù)曲線。 （ 3）不可控狀態(tài) 對(duì)應(yīng)電弧爐變壓器二次側(cè)運(yùn)行電壓的有功功率不能控制在 PQ運(yùn)行曲線中允許工作范圍內(nèi)的操作狀態(tài)。小于 1的間諧波電流會(huì)使變壓器在高功率運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)深度飽和。而 2階 C型高通濾波器，由于其高阻尼而不會(huì)出現(xiàn)過載問題，但濾波效果不會(huì)太好。 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 4. SVC對(duì)交流電弧爐電能質(zhì)量的改善分析 —— SVC系統(tǒng)圖 四、交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 4. SVC對(duì)交流電弧爐電能質(zhì)量的改善分析 —— 改善效果對(duì)比 四、交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 （ 1）減小了無功沖擊 ： （ 2）減小了最大電壓下降，但最大電壓變動(dòng)增大 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 4. SVC對(duì)交流電弧爐電能質(zhì)量的改善分析 —— 改善效果對(duì)比 四、交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 （ 3）減小了電壓閃變 ： （ 4）減小了電壓偏差 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 4. SVC對(duì)交流電弧爐電能質(zhì)量的改善分析 —— 改善效果對(duì)比 四、交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 （ 5）減小了負(fù)序電流和負(fù)序電壓 ： 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 4. SVC對(duì)交流電弧爐電能質(zhì)量的改善分析 —— 改善效果對(duì)比 四、交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 （ 6）減小了注入系統(tǒng)的諧波電流 ： 教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 4. SVC對(duì)交流電弧爐電能質(zhì)量的改善分析 —— 經(jīng)濟(jì)性能 四、交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 （ 1）提高了電弧爐的有功功率輸入和供電效率，從而縮短了冶煉時(shí)間： （ 2）提高了 33kV進(jìn)線的功率因數(shù) ： （ 3） SVC的損耗 ： 測試數(shù)據(jù)表明， SVC正常運(yùn)行時(shí)，平均的有功功率損耗為 ， 100% %180? ? ?損 耗 率教育部電能質(zhì)量工程研究中心 安徽大學(xué) Power Quality Engineering Research Center, Ministry Of Education Anhui University 4. SVC對(duì)交流電弧爐電能質(zhì)量的改善分析 —— TCR調(diào)節(jié)時(shí)間 四、交流電弧爐電能質(zhì)量高度分析 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 5 0050100150200msq(Bus)、q(EA