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【精彩论文】用于低频非平稳间谐波研究的超高功率电弧炉模型
观点凝练
摘要：超高功率电弧炉是现代冶炼的主要设备，但其所产生的低频非平稳间谐波和大功率冲击会严重影响配电网的电能质量。超高功率电弧炉的精确建模对深入理解电弧的时变性和非线性以及实现电能质量问题的针对性研究具有重要的意义。针对现有模型尚未考虑低频非平稳间谐波发射特性的问题，建立了新型的超高功率电弧炉模型。首先，根据能量守恒定律建立电弧静态方程，并结合混沌理论建立超高功率电弧炉的动态数学模型；然后，运用遗传蚁群算法实现动态数学模型的参数辨识；最后，以福建某100吨交流电弧炉作为研究对象，在Matlab/Simulink环境下，验证模型的可行性和正确性。仿真结果表明，提出的模型能较准确地体现超高功率电弧炉实际运行过程中的特性，能用于超高功率电弧炉低频非平稳间谐波发射特性的研究。
结论：本文提出了用于低频非平稳间谐波研究的超高功率电弧炉模型，具有以下优势。
（1）该模型是基于能量守恒定律与混沌随机理论而建立的，体现了电弧的高度时变非线性，充分反映了超高功率电弧炉的低频非平稳间谐波发射特性。值得注意的是，该模型还适用于谐波、电压波动等电能质量问题的研究。
（2）本文提出了基于遗传蚁群算法的超高功率电弧炉参数辨识算法，基于实测电压、电流数据，实现了超高功率电弧炉模型参数的辨识，避免了算法早熟的情况，提高了运算效率。
（3）依据福建某100 t交流电弧炉的现场实测数据，在Matlab/Simulink环境下进行仿真，验证了超高功率电弧炉模型的正确性，可为进一步研究低频非平稳间谐波等电能质量问题提供新的方法。
引文信息
林才华, 张逸, 邵振国, 等. 用于低频非平稳间谐波研究的超高功率电弧炉模型[J]. 中国电力, 2020, 53(11): 1-8.LIN Caihua, ZHANG Yi, SHAO Zhenguo, et al. An ultra-high-power electric arc furnace model for low-frequency non-stationary inter-harmonics studies[J]. Electric Power, 2020, 53(11): 1-8.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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