| عنوان فارسی مقاله: | روشی نوین در مدل سازی کوره قوس الکتریکی (EAF) جهت مطالعه چشمک زن (فلیکر) |
| عنوان انگلیسی مقاله: | A Novel Method of Electrical Arc Furnace Modeling for Flicker Study |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 8 صفحه |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 18 صفحه |
| دانشگاه | دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی تهران |
| کلمات کلیدی | کوره قوس الکتریکی (EAF) ، مدل سازی، کیفیت توان، چشمک زن، هارمونیک |
فهرست مطالب:
چکیده
۱ مقدمه
۲ مدلهای ایستا
۳ رفتار دینامیکی مدلهای حیطه زمانی
۴ روش پیشنهاد شده برای شبیه سازی چشمک زن توسط EAF
۵ نتایج شبیه سازی
۶ نتیجه گیری
بخشی از ترجمه:
مقدمه
کوره قوس AC یک بار متغیر ، غیر خطی و نامتعادل می باشد که باعث بروز مشکلات زیادی در کیفیت شبکه نیرو می شود.بار کوره قوسی باعث بروز مشکلاتی از قبیل عدم تعادل، هارمونیک، میان هارمونیک و چشمک زن ولتاژ می گردد.به منظور مطالعه رفتار یک کوره قوسی ، لازم است مدل کوره قوسی سه فازه درستی جهت تحلیل هارمونیک و جبران چشمک زن توسعه یابد. از آنجایی که فرایند ذوب قوسی ، فرایندتصادفی ایستا برشمرده می شود، در نتیجه ارائه مدلی قطعی برای تعیین بار کوره قوسی کار سخت و دشواری می باشد. عوامل اثرگذار بر کار کوره قوسی عبارتنداز ذوب یا تصفیه مواد، موقعیت الکترود، طرح کنترل بازوی الکترود و ولتاژ و آمپدانس شبکه عرضه. بنابراین، توصیف بار کوره قوسی به موارد زیر بستگی دارد: ولتاژ قوسی، جریان قوسی و طول قوس ( که بر حسب موقعیت الکترود تعیین می شود). در کل ، مدلهای مختلف به کار رفته برای مدل سازی کوره قوسی را می توان به دو گروه روشهای حیطه زمانی و فرکانس تقسیم نمود.
روش تحلیل حوزه فرکانس ولتاژ و جریان قوسی را بر حسب اجزاء و مولفه های هارمونیک معرفی می کند.آنگاه مدار معادل شبکه نیرو برای هرجزء فرکانس توسعه و کوره قوسی به شکل منبع ولتاژ با فرکانس برابر مدل سازی می گردد. پاسخ کل سیستم از طریق موقعیت اصلی پاسخ سیستم در هر فرکانس به دست می آید.یکی از نیازهای تحلیل فرکانس ، در اختیار داشتن مقادیر اندازه گیری شده ولتاژ و جریان قوسی برای دستیابی به مدل منبع ولتاژ هارمونیک می باشد.بنابراین از روش مدل سازی بدون اندازه گیری می توان استفاده نمود. در بعضی از مراجع، روش حل حوزه هارمونیک معادله دیفرانسیل غیر خطی ارائه شده است.در این معادلات رابطه بین شعاع و جریان قوس بیان شده است. این مدلها از پارامترهای آزمایشی برای انعکاس کار کوره قوسی استفاده می کنند. به خاطر پارامترهای آزمایشی و نادرست، این قبیل مدلها کاربرد وسیعی ندارند.از آنجایی که قوس الکتریکی پدیده ای غیر خطی و متغیر می باشد، در نتیجه توصیف رفتار آن در حیطه زمانی آسانتر از حیطه فرکانس می باشد.روشهای حیطه زمانی، به روشهای پایه برای مطالعه چشمک زن در کوره های قوس الکتریکی اتلاق می شود.روشهای حیطه زمانی را می توان به دوگروه تقسیم نمود: ویژگیهای V-I VIC و روشهای مدار معادل (ECM) . روشهای ECM حاصل کار قوس الکتریکی می باشند. ازتغییر متناوب ولتاژ و مقاومت قوسی که قوس نشان می دهد می توان برای توسعه مدل کوره استفاده کرد. سادگی بیش از حد روند توسعه مدل، بر صحت مدل اثر می گذارد.
بخشی از مقاله انگلیسی:
Introduction
An AC arc furnace is an unbalanced, nonlinear and time varying load, which can cause many problems to the power system quality. An arc furnace load may cause unbalance, harmonics, inter-harmonics and voltage flicker.To study the behavior of an arc furnace, it is required to develop an accurate three-phase arc furnace model for the purpose of harmonic analysis and flicker compensation. Since the arc melting process is a stationary stochastic process, it is difficult to make an accurate deterministic model for an arc furnace load. The factors that affect the arc furnace operation are the melting or refining materials, the electrode position, the electrode arm control scheme, and supply system voltage and impedance. Thus, the description of an arc furnace load depends on the following items: arc voltage, arc current and arc length (which is determined by the position of electrode).In general, the different methods for arc furnace modeling may be classified into the “time domain” and “frequency domain” methods.The frequency domain analysis method represents the arc voltage and arc current by its harmonic components. Then a power system equivalent circuit for each frequency component is developed and the arc furnace modeled as a voltage source in the same frequency. The total system response is obtained from the superposition of system response in each frequency [1]. One of the requirements of the frequency domain analysis is to have some measured values for the arc voltage and current to obtain the harmonic voltage source model. So this modeling without measurement can not be used. In some references [2]-[4], a harmonic domain solution method of nonlinear differential equation is developed. These equations express the relationship between the arc radius and arc current. These models use some experimental parameters to reflect the arc furnace operation. Because of these experimental and non accurate parameters, these models are not used widely. Since the electrical arc is a nonlinear and time varying phenomenon, description of its behavior in the time domain is easier than in the frequency domain. Time domain methods are the basic methods for flicker study in electrical arc furnaces. Time domain methods can be classified into V-I Characteristic (VIC), and Equivalent Circuit Methods (ECM).The ECM methods can be obtained from arc operation; the periodic variation of arc voltage and the resistance that arc shows can be used to develop the arc furnace model [1]. Too much simplification in developing the model may affect the accuracy of the model. The VIC methods are based on the V-I characteristic of arc furnace which is derived from the relationship between arc voltage and arc current using the V-I characteristics. This method is widely used for modeling the static and the dynamic operation of EAF.In the first part of the paper, four different mathematical arc furnace models with different degree of accuracy is obtained from the V-I characteristics. Simulation results are also provided. Then, the dynamic behavior of the reviewed models for flicker simulation is discussed. Finally, a new time domain model for an arc furnace is presented. The new method is studied using MATLAB (Simulink).2. Time Domain Static ModelsFigure 1 shows the actual V-I characteristics and its piecewise linear model an arc furnace [1], [5]. The arc ignition voltage and the arc extinction voltage are determined by the arc length during arc furnace operation.
| عنوان فارسی مقاله: | بررسی مدلینگ کوره قوس الکتریکی با توجه به فلیکر |
| عنوان انگلیسی مقاله: | A Novel Method of Electrical Arc Furnace Modeling for Flicker Study |
خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد