矿热炉短网无功功率补偿过程,是铁合金行业节能控制技术的一个重要环节。如果不解决矿热炉工作运行时影响供电网中无功功率损耗等问题,那么,供电网就会出现工作不正常,最终会导致矿热炉能耗增大,效率降低。本文对矿热炉短网结构进行了重新设计。首先,并对新结构短网参数进行了理论分析计算,基于对称分量法计算出负序电流,利用脉冲宽度调制(PWM)控制晶闸管触发角的大小。然后,对采集到的负序电流做傅里叶变换,从中提取出基波分量,并计算出补偿电纳值。最后,在供电网中采用TCR+TSC混合电路控制系统的负序电流的变化完成无功补偿。由数字信号处理器完成晶闸管触发角控制。所有数据计算在数字信号处理器中完成。通过仿真计算证明了短网的设计合理性。硬件部分主要采用美国TI公司生产的TMS320LF2407A DSP微控制器作为控制系统主体,实现低成本无功功率的快速、准确补偿。首先,将采集到的电压和电流值通过采样电路送到DSP的模数转换器(A/D)中,经A/D转换后输出到工控机中。然后,通过工控机计算得到晶闸管触发角并反馈给DSP,根据返回数值发出脉冲宽度调制波,经过晶闸管触发电路控制补偿导纳。软件部分采用三次样条插值逼近方法来确定补偿控制触发角,驱动投切和连续调节晶闸管相角,在保证不产生投切振荡的情况下,实现矿热炉短网无功功率补偿。通过比较参考文献中的各种无功功率补偿器算法的性能和指标,我们确立了以晶闸管投切电容器(TSC)为主,晶闸管控制电抗器(TCR)为辅的混合无功补偿控制系统。首先,阐述了系统工作原理。然后,基于平台软件MATLAB中的Simulink,对硬件电路的补偿控制功能进行了仿真计算。最终,完成矿热炉短网无功补偿控制器的设计与仿真工作。