高载能行业在世界各国全力实现现代化进程的当代为经济进步和工业化发展做出了重要贡献。作为高载能行业的典型代表,电弧炉以其在经济和技术方面的巨大优势在钢铁冶炼领域取得了无可替代的地位。本文以电弧炉为例,针对其自身性质和相关问题开展一系列研究。交流电弧炉具有热利用率高、方便灵活控制温度、经济性好的优点,但同时在冶炼过程中也存在稳定性差、功率因数低、对电网干扰和冲击大等缺点。随着电弧炉冶炼容量的逐渐增大和其对电网造成的危害日益严重,由电弧炉运行产生的相关问题也日趋显著,研究有针对性的分析方法和解决方案已经迫在眉睫。本文首先分析了已有交流电弧理论研究成果,从电弧炉的物理运行角度出发,推导得到了可反映电弧特性的电弧电阻数学表达式,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行了电弧炉电气系统模型的搭建工作,并进行了仿真验证。在此基础上,对电弧电阻理论模型进行了修正,确定了电弧电阻表达式中的敏感参数集合；搭建了敏感参数的仿真电路并分析了弧柱温度最小值、电弧弧长、激励频率对于电弧炉运行电压以及伏安特性的影响规律,同时对敏感参数与修正模型之间的相互关系进行了仿真分析。针对某钢铁冶炼企业中实际存在的因电弧炉电气系统引起的电能质量问题,利用电弧炉的修正模型进行了仿真研究。通过仿真计算得到改善电能质量问题的针对性措施,验证了SVC装置在补偿无功、滤除谐波、改善电压波动等方面均能起到明显作用。本文给出的电弧炉修正模型,很大程度上完善了已有的基于交流电弧电阻的研究方法；敏感参数的选取、分析电路的搭建及分析结论有助于推进电弧炉模型研究走向深入；相关电气系统仿真模型的建立和运行数据分析总结也为相关研究提供了技术工具。