一直以来,钢铁产业都是国民经济的命脉。十三五以来,国家对于环保更加重视,要求全面淘汰能效低、污染高的炼钢设备,这也促进了电弧炉朝着大容量、高功率的方向快速发展。然而,作为一种典型的冲击性负荷,大容量电弧炉接入电网引发的电能质量问题十分严重。因此在电弧炉电能质量问题分析的基础上,进行电网侧谐波和无功补偿研究具有重要的社会意义和学术价值。本文首先对电弧炉的发展概况、工艺流程、电气设备、用电特性等做了简要的介绍。然后以80吨电弧炉为研究背景,搜集了该企业供电线路和电弧炉用电设备的资料,并对治理前的企业110kV进线和电弧炉负荷进行了电能质量测试,按照相关国家标准对测试数据进行了处理,给出了测试结果。建立了电弧的非线性时变电阻模型,并结合电气系统模型对电弧炉的电能质量问题进行分析。通过仿真数据和实测数据的对比,说明了所建立的电弧模型可以真实反映该企业电弧炉的谐波特性和电压波动与闪变问题;通过改变某一相弧长输入,分析了三相电弧的耦合规律;通过调整三相弧长给定,仿真给出了熔化期和精炼期电弧电压电流的变化特点。介绍了普通负荷的无功电流检测法、控制策略,在此基础上进一步分析了适用于电弧炉负荷的正负双序电流内环解耦控制策略,采用三角波比较法,建立了SVG仿真模型。仿真SVG对平衡负载和不平衡负载的补偿效果,并通过补偿后的系统电压和电流基本保持同相位,功率因数得到提高,验证了SVG模型的有效性。为改善电弧炉引起的电能质量问题,本文设计了SVG+FC综合补偿方案,先用仿真验证了方案的有效性,然后利用实际设备投运后的企业110kV进线电能质量测试评估结果说明了本方案对电弧炉电能质量问题的治理效果。