1.一种基于钢铁厂电弧炉运行场景的电能质量优化虚拟仿真平台，包括110kV配电变压器、工频电弧炉，配电变压器将110kV高压电能变换，输出35kV中压电能为工频电弧炉供电，工频电弧炉作为非线性负载在并网运行时产生无功功率的波动，其特征在于，所述虚拟仿真平台包括场景搭建模块、规律耦合模块、SVC参数设计模块、校核与保护模块以及效果评估与参数优化模块；

所述工频电弧炉输出端与所述场景搭建模块连接，用于将所述工频电弧炉的电网侧电压、电流、频率、额定容量，以及负荷侧电压、电流、频率、有功功率、无功功率基本信息输入至场景搭建模块进行搭建模型；

所述场景搭建模块输出端与所述规律耦合模块连接，所述规律耦合模块固定滤波支路其它参数，改变滤波补偿电容电压参数，计算滤波支路中的电容、电压在21000V‑35000V范围内功率因数的变化规律并对结果进行呈现；

所述规律耦合模块输出端与所述SVC参数设计模块连接，所述SVC参数设计模块根据所述规律耦合模块输出的关系规律设计FC参数与TCR触发角参数以及SVC系统运行保护参数；

所述SVC参数设计模块输出端与所述校核与保护模块连接，所述校核与保护模块对上述参数进行安全性的检验，对各次滤波支路的电容额定电压、电感电流、设备的阻抗参数进行校核，当校核通过后，运行下一步；当校核不通过，返回SVC参数设计模块，重新设计选择参数；

所述评估与参数优化模块与所述校核与保护模块输出端连接，其优化参数有电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和谐波畸变率，以及优化前后的电流波形对比，并根据无功补偿、谐波抑制效果以及功率因数是否达到预设的补偿标准，综合评估该次实验方案可行性和有效性，评价电能优化的效果；

所述规律耦合模块输出的关系规律包括：二次滤波补偿支路电容器额定电压U与功率因数关系，滤波补偿电容的容值C与功率因数关系，TCR触发角σ与功率因数关系，谐振比例系数kn与滤波效果影响，功率因数随额定电压U、电容的容值C、TCR触发角σ参数变化的变化规律，以及总谐波畸变率THD随谐振比例系数kn变化的变化规律。

2.根据权利要求1所述的基于钢铁厂电弧炉运行场景的电能质量优化虚拟仿真平台，其特征在于，所述滤波补偿支路参数和THD关系为：根据电弧炉负载能够产生的最大负荷参数P、Q和功率因数λ，以及需要补偿的目标功率因数值λ'，计算实际需要补偿的容性无功容量QC：需要补偿的无功容量QC按照负载中的实际的谐波电流比例，加权分配到各次谐振补偿支路中，假设负载中含有2、3、4、5次谐波电流，有效值分别为I2、I3、I4、I5，则第j次补偿支路分配的无功容量为：其中

预设补偿电容电压值为1.3倍的相电压，计算各次滤波补偿支路的电容容值，再根据谐振系数以及LC谐振频率公式计算得到每次滤波支路的电感Lj；计算出增加2、3、4、5次滤波支路后电网侧电流THD如下，其中， 而Ij表示电弧炉产生各次

谐波电流有效值。

3.根据权利要求2所述的基于钢铁厂电弧炉运行场景的电能质量优化虚拟仿真平台，其特征在于，所述规律耦合模块输出的关系规律具体为：(1)二次滤波补偿电容电压、容值和功率因数关系为：

该支路需要补偿的无功功率QC2，而实际补偿的无功功率QC2'，则补偿后的功率因数为：其中， 功率因数λ是关于电容容量C2和补偿电容电压UC的函数，同样容量

的补偿电容，选取不同的耐压，其补偿效果完全不同；

(2)TCR触发角σ和功率因数关系：

电弧炉负载有功功率为P感性无功功率为QL，滤波补偿支路投入的容性无功容量为QC，TCR最大感性无功功率为QTCRmax，触发角和功率因数规律如下，触发角增大后TCR投入的感性无功功率变小，使得功率因数逐渐变大，在功率因数达到

1时表示此时系统的感性无功功率和补偿电容的补偿容量刚好平衡，再增大触发角减小感性无功，则系统因进入过补偿状态，使得功率因数下降；

(3)谐振比例系数kn和功率因数关系：

滤波补偿支路的电感L和电容C存在谐振约束关系，但实际应用中为了避免系统的并联谐振，设计谐振支路时期谐振频率往往偏离实际的谐波电流频率，且存在一个谐振比例系数kn，其谐振频率在1.8‑2.2之间变化，计算滤波支路的阻抗，根据阻抗的变化规律分析滤波支路对谐波的抑制效果，若2次滤波电容取125.5uF，滤波电感L2计算如下，二次滤波支路阻抗计算如下：

4.根据权利要求1至3任一所述的基于钢铁厂电弧炉运行场景的电能质量优化虚拟仿真平台，其特征在于，所述校核与保护模块进行校核的具体操作为：如果电压裕度没有达到

10％以上的安全裕量，校核不通过；同时对设备的电流参数进行校核，根据系统设置的过流保护参数，各次电流都有大于10％的安全裕量，即I核算<0.9*I额定达到安全的标准，滤波支路电感电流校核通过；如果裕量达不到10％，即0.9*I额定I额定，校核不通过。

5.根据权利要求1至3任一所述的基于钢铁厂电弧炉运行场景的电能质量优化虚拟仿真平台，其特征在于，所述评估与参数优化模块评价显示功率因数为0.92—0.97之间时且THD小于6％，判定结果为通过，否则，没有达到优化要求的参数范围，显示未达标，并指出是因为功率因数或THD不达标的原因。