Управление устройством РПН сетевого трансформатора с учетом режимов работы электросталеплавильного комплекса
Аннотация
Приведены основные результаты разработки и исследования нового принципа управления устройством регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой (РПН), который обеспечивает согласованную работу последнего с электрическими режимами сталеплавильных агрегатов, компенсирующих устройств, устанавливаемых в системе электроснабжения дуговых печей (ДСП) высокой и сверхвысокой мощности, и питающей сети. Предложенный принцип заключается в предварительном определении рабочих диапазонов напряжений на первичной стороне сетевого трансформатора для всех ступеней РПН с учётом существующих ограничений как со стороны электросталеплавильного комплекса, так и со стороны питающей сети. Для реализации переключений ступени РПН по новым алгоритмам проведено усовершенствование системы автоматического управления статического тиристорного компенсатора (СТК) путем ее дополнения блоком определения номера ступени РПН сетевого трансформатора. Проведен анализ проблемы рационального переключения ступеней РПН сетевых трансформаторов, питающих электросталеплавильные комплексы, в условиях сильных отклонений напряжения в питающей сети на примере трех российских металлургических предприятий. Рассмотрены особенности выбора положений РПН сетевых трансформаторов при двух режимах управления СТК: обеспечение нулевого потребления реактивной мощности из питающей сети и поддержание уровня напряжения в точке общего подключения дуговых печей и СТК на согласованном уровне. Эффект от предложенных решений определен на основе результатов, полученных с помощью математических моделей электросталеплавильных комплексов, разработанных в приложении Simulink математического пакета MATLAB. Рассмотрены пути дальнейшего совершенствования принципов согласованного функционирования устройства автоматического регулирования напряжения трансформатора (АРНТ) с режимами сталеплавильных агрегатов, компенсирующих устройств и питающей сети.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Issouribehere P.E., Barbero J.C., Issouribehere F., Barbera A. Power Quality Measurements in a Steel Indus-try with Electric Arc Furnaces. Proceedings of the Power and Energy Society General Meeting – Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century. Pittsburgh, PA (USA), IEEE, 2008, pp. 1–8. DOI: 10.1109/PES.2008.4596177.
Vagin G.A., Loskutov A.A., Sevostyanov A.A. Elektromagnitnaya sovmestimost v elektroenergetike [Elec-tromagnetic Compatibility in Electric Power Industry]. Moscow, Academy Publ., 2010. 244 p.
Nikolaeyv A.A., Kornilov G.P., Kovalenko A.Y., Kuznetsov E.A. Means and Trends of Reactive Power Management at Large Ironworks. Russian Electrical Engineering, 2008, vol. 79, no 5, pp. 248–253. DOI: 10.3103/S1068371208050052
Nikolayev A.A. Povyshenie ehffektivnosti raboty ehlektrotekhnicheskogo kompleksa “dugovaya stalepla-vilʹnaya pechʹ – staticheskiy tiristornyy kompensator” [Improving the Efficiency of an EAF-SVC Facility]. Magni-togorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University Publ., 2017. 318 p.
Dionise T.J. Assessing the Performance of a Static Var Compensator for an Electric Arc Furnace. IEEE Transactions on Industry Applications, 2014, vol. 50, iss. 3, pp. 1619–1629. DOI: 10.1109/TIA.2013.2282762
Matinyan A.M., Kiselyov A.N., Drozdov A.V. [Comparative Analysis of Flicker Suppression by a Static VAR Compensator and an Active Filtering Compensator]. Elektrichestvo [Electricity], 2014, no. 12, pp. 4–13.
(in Russ)
Bortnik I.N., Buryak S.F., Ol’shvang M.V., Taratuta I.P. [Static VAR Compensators for Power Systems and Mains]. Elektrichestvo [Electricity], 1985, no. 2, pp. 13–19. (in Russ.)
Xiao H., Zhu C., Liu F. Research of Power Quality Management Technology According to Distribution Network Involving Electric Arc Furnace. Proceedings of the 2012 4th International Conference on Intelligent
Human-Machine Systems and Cybernetics (IHMSC). Nanchang, Jiangxi (China), 2012, pp. 7–10. DOI: 10.1109/IHMSC.2012.8
Nenakhov A.I., Gamazin S.I., Mologin D.S. [Peculiarities of Creating SVC Control Systems]. Elektroobo-rudovaniye: ekspluatatsiya i remont [Electrical equipment: exploitation and repair], 2014, no. 1,
pp. 36–42. (in Russ.)
Usiki K., Aoyama F., Hanamatsu M. Development of SVC Control for Suppressing Voltage Fluctuations. Proceedings of the 8th International Conference on Power Electronics and ECCE Asia (ICPE & ECCE).
Jeju (South Korea), IEEE, 2011, pp. 2073–2080. DOI: 10.1109/ ICPE.2011.5944521
Parsunkin B.N., Andreyev S.M., Logunova O.S. Avtomatizatsiya i optimizatsiya upravleniya vyplavkoy stali v elektrodugovykh pechakh [Automation and Optimization of Steel-Melting Control in EAF]. Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University Publ., 2012. 304 p.
Svenchanskiy A.D. Avtomaticheskoye upravleniye elektrotermicheskimi ustanovkami [Automatic Control of Electrothermal Units]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1990. 416 p.
Nikolayev A.A. Povysheniye effektivnosti raboty dugovykh staleplavil’nykh pechey i ustanovok kovsh-pech’ za schet primeneniya usovershenstvovannykh algoritmov upravleniya elektricheskimi rezhimami [Improv-ing the EAF and LAF Efficiency by Using Advanced Algorithms to Control Electrical Parameters]. Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University Publ., 2015. 161 p.
Nasyrov R.R., Tul’skiy V.N., Kartashev I.I. [Smart Voltage Control System for 110–220/6–20 kV Distri-bution Grids]. Elektrichestvo [Electricity], 2014, no. 12, pp. 13–18. (in Russ.)
Peretyatko V.A. [Problems of Voltage Regulation]. Vestnik CHernigovskogo gosudarstvennogo tekhni-cheskogo universiteta. Seriya: tekhnicheskiye nauki [Journal of Chernihiv State Technological University], 2011, no. 1 (47), pp. 142–151. (in Russ.)
O poryadke rascheta znacheniy sootnosheniya potrebleniya aktivnoy i reaktivnoy moshchnosti dlya otdelnykh energoprinimayushchikh ustroystv (grupp energoprinimayushchikh ustroystv) potrebiteley elektriche-skoy energii [Procedure for Calculating the Active and Reactive Power Consumption Ratio Values for Individual Power Receivers (Groups of Power Units) of Electricity Consumers], Order of the Ministry of Industrial Energy of the Russian Federation dd 23 June, 2015 No.380, Registered with the Russian Ministry of Justice on July 22, 2015 under No. 38151. (in Russ.)
Morello S., Dionise T.J., Mank T.L. Installation, Startup and Performance of a Static Var Compensator for an Electric Arc Furnace Upgrade. Proceedings of the Industry Applications Society Annual Meeting. Addison,
TX (USA): IEEE, 2015, pp. 1–9. DOI: 10.1109/IAS.2015.7356881
Grünbaum R., Ekström P., Hellström A.A. Powerful Reactive Power Compensation of a Very Large Elec-tric Arc Furnace. Proceedings of the 2013 Fourth International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives (POWERENG). Istambul (Turkey), 2013, pp. 277–282. DOI: 10.1109/PowerEng. 2013.6635619
Abdel-Rahman M.H., Youssef F.M.H., Saber A.A. New Static Var Compensator Control Strategy and Coordination with Under-Load Tap Changer. IEEE Transaction on Power Delivery, 2006, vol. 21, no. 3,
pp. 1630–1635. DOI: 10.1109/TPWRD.2005.858814
Son K.M., Moon K.S., Lee S.K., Park J.K. Coordination of an SVC with a ULTC Reserving Compensation Margin for Emergency Control. IEEE Transaction on Power Delivery, 2000, vol. 15, no. 4, pp. 1193–1198. DOI: 10.1109/61.891502
Nikolayev A.A., Anokhin V.V., Ivekeyev V.S. Povysheniye effektivnosti raboty elektrodugovykh pechey za schet primeneniya novykh algoritmov upravleniya reaktivnoy moshchnost’yu staticheskikh tiristornykh kompensatorov [Improving the Efficiency of Electric Arc Furnaces by Using Novel Static VAR Compensator
Reactive Power Control Algorithms]. Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical University Publ., 2018. 229 p.
Nikolayev A.A., Anokhin V.V. Sistema upravleniya staticheskim tiristornym kompensatorom [Static VAR Compensator Control System]. Patent RF, no. 175561, 2017.
DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power180308
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.