[发明专利]电弧炉分段线性的仿真阻抗模型

摘要

发明公开了一种电弧炉分段线性的仿真阻抗模型，所述的电弧炉分段线性的仿真建模采用对电弧炉负载电弧部分U-i特性曲线进行表述，其中U为电弧炉负载电压，i为电弧炉负载电流，Uig，Uex分别为第一象限内的点弧电压、熄弧电压，iig，iex为对应点弧电压、熄弧电压的负载电流，r1，r2分别为线段BA，AC及DB的斜率。本发明的电弧炉分段线性的仿真阻抗模型是在对实际特性曲线分段线性化的基础上，根据电弧炉负荷消耗的功率，计算出时变电弧电阻的幅值。等效电弧电阻作为随机函数连续变化。一旦建立了表示电弧变化的模型，就可以评估不同供电系统中，由于电弧炉运行造成电压波动的结果。模型对改进的三相电弧炉模型进行了仿真，它不仅可以在较宽的时间范围内仿真，而且可以方便地建立电弧炉控制环节。

主权项

一种电弧炉分段线性的仿真阻抗模型，所述的电弧炉分段线性的仿真建模采用对电弧炉负载电弧部分U‑i特性曲线进行表述，其中U为电弧炉负载电压，i为电弧炉负载电流，Uig，Uex分别为第一象限内的点弧电压、熄弧电压，iig，iex为对应点弧电压、熄弧电压的负载电流，r1，r2分别为线段BA，AC及DB的斜率，对U‑i特性曲线分段线性化，用公式（1）表示为： U = ir 2 - U ig ( 1 - r 2 r 1 ) , - i ex ≤ i ≤ - i ig ir 1 , - i ig ≤ i ≤ i ig ir 2 + U ig ( 1 - r 2 r 1 ) , i eg ≤ i ≤ i ex - - - ( 1 ) 式中： i ig = U ig r 1 ; i ex = 1 r 2 [ U ex - U ig ( 1 - r 2 r 1 ) ] 电弧炉消耗的有功功率P数值上等于U‑i特性曲线与横坐标围成的区域面积，如式(2)所示：P=iigUig+(Uig+Uex)(iex‑iig)      （2）带入iig、iex，简化得： r 1 = U ig 2 P + U ig 2 r 2 - U ex 2 r 2 - - - ( 3 ) 假定电弧炉负载运行时，Uig、Uex、r2恒定，对于任何给定的有功功率P，可以获得一条对应的U‑i特性曲线，其中包括一个不同的斜率r1，使得U‑i特性依赖于电弧炉负载实际消耗的有功功率，由式(1)和(3)表达电弧炉的特性。