电弧炉的混合仿真模型

为了表征电弧炉在运行过程中能量耗散的物理特性,实现供电系统与冶炼设备组成的多学科系统的混合仿真,宏模型采用了电弧炉电弧功率关系的非线性微分方程,及描写电弧炉时域响应中低频不确定信号的非线性微分方程组,将它们分别表示为含有线性时不变元件和多维、高阶、非线性受控源的电路模型,电弧电压信号与低频混沌信号进行调制后,最终得到的电弧炉输出电压将具有电压谐波和电压闪变等特性。该模型的参数均可在仿真时调整或在选定范围内进行连续仿真,满足了各类电弧炉在冶炼的不同阶段建模的实际需要。文中以电弧炉精炼期为例进行仿真的结果表明,使用本文所提出电弧炉电路宏模型能对电弧炉系统进行切合实际的时域分析,仿真结果能为预测电弧炉对电能质量的污染提供可靠的数据。