摘？要 电弧炉是现代炼钢的主要手段之一，是引起电网电压波动与闪变的最主要设备。随着我国电力工业的不断发展，人们对供电质量以及可靠性的要求越来越高，利用SVC来改善电力系统的电压稳定性具有极其重要的实际意义。

　　关键词 SVC；电压波动；闪变；电压稳定

　　中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2010）122-0014-01

　　电力系统的电压波动和闪变主要是由具有冲击性功率的负荷引起的，如变频调速装置、炼钢电弧炉、电气化铁路和轧钢机等。这些非线性、不平衡冲击性负荷在生产过程中有功和无功功率随机地或周期性地大幅度变动，当其波动电流流过供电线路阻抗时产生变动的压降，导致同一电网上其它用户电压以相同的频率波动。这种电压幅值在一定范围内（通常为额定值的90%～110%）有规律或随机地变化，即称为电压波动[1]。电压波动通常会引起许多电工设备不能正常工作，如影响电视画面质量、使电动机转速脉动、使电子仪器工作失常、使白炽灯光发生闪烁等等。由于一般用电设备对电压波动的敏感度远低于白炽灯，为此，选择人对白炽灯照度波动的主观视感，即“闪变”作为衡量电压波动危害程度的评价指标。

　　1 电弧炉的电气特性

　　电弧炉是现代炼钢的主要手段之一，是引起电网电压波动与闪变的最主要设备，而且在运行中经常产生突然的、强烈的电流冲击，在各类波动性负荷中对电网电压波动影响最大。尤其在熔化初期，电流变动的范围达到电炉变压器额定电流的0～300%，经过分析，其电气特性有：①三相电流变化激烈，电弧炉是电压波动和闪变的发生源；②三相电流波形严重畸变，电弧炉是高次谐波发生源；③三相电流严重不平衡，电弧炉是三相电压不平衡的产生源。

　　2 SVC及其对电压波动与闪变的抑制

　　无功功率变动量是造成电弧炉电压波动和闪变的主要因素，所以维持系统无功功率不变就是改善和抑制电压波动和闪变的根本方法。常规并联电容器组由于阻抗固定，不仅不能动态跟踪负荷无功功率变化而调整无功补偿，而且会使谐波严重放大，因此不能用于电压波动和闪变较大的场合。静止无功补偿器（SVC）是目前电力系统中应用最多、最为成熟的并联补偿设备，IEEE将静止无功补偿器定义为一种并联型的静止无功发生器或者吸收器，其输出可以调节以变换容性或者感性电流，快速而准确的补偿电力系统中的无功缺额，从而有效维持或者控制电力系统中的某些特定参数（一般为母线电压）。

　　静止无功补偿器是电网中控制无功功率的装置，它根据无功功率的需求自动补偿。所谓静止无功补偿的静止是指它没有机械运动部件，与同步调相机相比较，SVC是完全静止的设备。但它的补偿是动态的，即根据无功的需求或电压的变化自动跟踪补偿，从而稳定电压，保持电网稳定性。SVC由可控电感、固定或可变电容支路并联组成，在工程上应用实现的有以下几种电感电容支路型：饱和电抗器 （SR）、晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）和晶闸管控制的高阻抗变压器（TCT）。由于TCR型SVC具有反应时间快、平滑调节补偿、运行可靠、能分相调节、能平衡有功、适用范围广、价格较便宜等优点，实际应用最广，在控制电弧炉负荷产生的电压闪变时，几乎都采用这种型式。

　　3 仿真特例

　　以某小型钢厂为例，选取负荷所在母线为观察对象，利用Matlab软件进行仿真。仿真方案：系统在t=2s时发生负荷突变，全部负荷均增长至原负荷的2倍，仿真结果如图1和图2所示。

　　根据图1和图2可以看出：

　　1）当系统未装设SVC时，系统发生负荷突增的瞬间，母线电压会大幅跌落，然后经过一段时间的波动后稳定运行在一个较低的电压水平。2）系统装设有SVC时，在系统发生负荷突增的瞬间，SVC会迅速响应向系统注入大量无功，有效地减小电压的跌落，而且能使系统电压迅速恢复稳定。

　　图1 系统负荷突增时的电压（未安装SVC）

　　图2 系统负荷突增时的电压（安装SVC）

　　4 结语

　　随着我国电力工业的高速发展，人们对供电质量以及可靠性的要求越来越高，超高压大电网的形成及负荷变化的加剧，要求大量快速响应的可调无功电源来补偿系统所缺无功，以此来调整电压、维持系统无功潮流平衡、减少损耗、提高供电质量和可靠性。对SVC的关键技术性问题进行深入的研究和考虑如何利用SVC来改善电力系统的电压稳定性具有极其重要的实际意义。 www.17net.net论文发表

　　参考文献

　　[1]张涛，花皑。电弧炉炼钢供电系统的无功动态补偿。电源技术应用，2002,11.

　　[2]郭上华，黄纯，等。电压波动和闪变的检测和控制方法。继电器，2004,32（3）：45-48.

　　[3]A.Edris et al. Proposed Terms and Definitions for Flexible AC Transmissions system（FACTS），IEEE Transmission system Power Delivery, Vol.12,No.4, October 1997, pp.1848-1853

　　[4]张涛，花皑。电弧炉炼钢供电系统的无功动态补偿。电源技术应用，2002,11.

　　[5]姜齐荣，谢小荣，陈建业。电力系统并联补偿--结构、原理、控制和应用。北京：机械工业出版社，2004

　　[6]谢小荣，姜齐荣。柔性交流输电系统的原理与应用。北京：清华大学出版社，2006.

　　[7]韩英铎，姜齐荣，等。现代电力与FACTS&DFACTS技术。电力设备，2003,4.