Управление устройством РПН сетевого трансформатора с учетом режимов работы электросталеплавильного комплекса
Автор: Николаев Александр Аркадьевич, Анохин Василий Васильевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электроэнергетика
Статья в выпуске: 3 т.18, 2018 года.
Бесплатный доступ
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.
Устройство регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой, автоматическое регулирование напряжения трансформатора, медленные изменения напряжения, дуговая сталеплавильная печь, электрические характеристики дуговой сталеплавильной печи, статический тиристорный компенсатор, компенсация реактивной мощности
Короткий адрес: https://sciup.org/147232695
IDR: 147232695 | DOI: 10.14529/power180308
Список литературы Управление устройством РПН сетевого трансформатора с учетом режимов работы электросталеплавильного комплекса
- Power Quality Measurements in a Steel Industry with Electric Arc Furnaces / P.E. Issouribehere, J.C. Barbero, F. Issouribehere, A. Barbera // Proceedings of the Power and Energy Society General Meeting - Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century. - Pittsburgh, PA (USA): IEEE, 2008. - P. 1-8. DOI: 10.1109/PES.2008.4596177
- Вагин, Г.Я. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике / Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостьянов. - М.: Издат. центр «Академия», 2010. - 244 с.
- Means and Trends of Reactive Power Management at Large Ironworks / A.A. Nikolaev, G.P. Kornilov, A.Y. Kovalenko, E.A. Kuznetsov // Russian Electrical Engineering. - 2008. - Vol. 79, no 5. - P. 248-253. DOI: 10.3103/S1068371208050052
- Николаев, А.А. Повышение эффективности работы электротехнического комплекса «дуговая сталеплавильная печь - статический тиристорный компенсатор»: моногр. / А.А. Николаев. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2017. - 318 с.
- Dionise, T.J. Assessing the Performance of a Static Var Compensator for an Electric Arc Furnace / T.J. Dionise // IEEE Transactions on Industry Applications. - 2014. - Vol. 50, iss. 3. - P. 1619-1629. DOI: 10.1109/TIA.2013.2282762
- Матинян, А.М. Сравнительный анализ подавления фликера статическим тиристорным компенсатором и активным фильтрокомпенсирующим устройством / А.М. Матинян, А.Н. Киселёв, А.В. Дроздов // Электричество. - 2014. - № 12. - C. 4-13.
- Статические тиристорные компенсаторы для энергосистем и сетей электроснабжения / И.Н. Бортник, С.Ф. Буряк, М.В. Ольшванг, И.П. Таратута // Электричество. - 1985. - № 2. - С. 13-19.
- Xiao, H. Research of Power Quality Management Technology According to Distribution Network Involving Electric Arc Furnace / H. Xiao, C. Zhu, F. Liu // Proceedings of the 2012 4th International Conference on Intelligent Human-Machine Systems and Cybernetics (IHMSC). Nanchang, Jiangxi (China), 2012. - P. 7-10.
- DOI: 10.1109/IHMSC.2012.8
- Ненахов, А.И. Особенности построения систем управления статическими тиристорными компенсаторами / А.И. Ненахов, С.И. Гамазин, Д.С. Мологин // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. - 2014. - № 1. - С. 36-42.
- Usiki, K. Development of SVC Control for Suppressing Voltage Fluctuations / K. Usiki, F. Aoyama, M. Hanamatsu // Proceedings of the 8th International Conference on Power Electronics and ECCE Asia (ICPE & ECCE). - Jeju (South Korea): IEEE, 2011. - P. 2073-2080.
- DOI: 10.1109/ICPE.2011.5944521
- Парсункин, Б.Н. Автоматизация и оптимизация управления выплавкой стали в электродуговых печах: моногр. / Б.Н. Парсункин, С.М. Андреев, О.С. Логунова. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. - 304 с.
- Свенчанский, А.Д. Автоматическое управление электротермическими установками / А.Д. Свенчанский. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 416 с.
- Николаев, А.А. Повышение эффективности работы дуговых сталеплавильных печей и установок ковш-печь за счет применения усовершенствованных алгоритмов управления электрическими режимами / А.А. Николаев. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2015. - 161 с.
- Насыров, Р.Р. Система активно-адаптивного регулирования напряжения в распределительных электрических сетях 110-220/6-20 кВ / Р.Р. Насыров, В.Н. Тульский, И.И. Карташев // Электричество. - 2014. - № 12. - C. 13-18.
- Перетятько, В.А. Проблемы регулирования напряжения / В.А. Перетятько // Вестник Черниговского государственного технического университета. Серия: технические науки. - 2011. - № 1 (47). - С. 142-151.
- О порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (групп энергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии: Приказ Министерства энергетики РФ от 23 июня 2015 г. № 380 // Зарегистрирован в Минюсте России 22 июля 2015 г. № 38151.
- Morello, S. Installation, Startup and Performance of a Static Var Compensator for an Electric Arc Furnace Upgrade / S. Morello, T.J. Dionise, T.L. Mank // Proceedings of the Industry Applications Society Annual Meeting. - Addison, TX (USA): IEEE, 2015. - P. 1-9.
- DOI: 10.1109/IAS.2015.7356881
- Grünbaum, R. Powerful Reactive Power Compensation of a Very Large Electric Arc Furnace / R. Grünbaum, P. Ekström, A.A. Hellström // Proceedings of the 2013 Fourth International Conference on Power Engineering, Energy and Electrical Drives (POWERENG). - Istambul (Turkey), 2013. - P. 277-282. 10.1109/ PowerEng.2013.6635619
- DOI: 10.1109/PowerEng.2013.6635619
- Abdel-Rahman, M.H. New Static Var Compensator Control Strategy and Coordination with Under-Load Tap Changer / M.H. Abdel-Rahman, F.M.H. Youssef, A.A. Saber // IEEE Transaction on Power Delivery. - 2006. - Vol. 21, no. 3. - P. 1630-1635.
- DOI: 10.1109/TPWRD.2005.858814
- Coordination of an SVC with a ULTC Reserving Compensation Margin for Emergency Control / K.M. Son, K.S. Moon, S.K. Lee, J.K. Park // IEEE Transaction on Power Delivery. - 2000. - Vol. 15, no. 4. - P. 1193-1198.
- DOI: 10.1109/61.891502
- Николаев, А.А. Повышение эффективности работы электродуговых печей за счет применения новых алгоритмов управления реактивной мощностью статических тиристорных компенсаторов / А.А. Николаев, В.В. Анохин, В.С. Ивекеев. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2018. - 229 с.
- Патент № 175561 РФ, МПК51, H02J 3/12. Система управления статическим тиристорным компенсатором / А.А. Николаев, В.В. Анохин; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова». - № 2017116422; заявл. 11.05.2017; опубл. 11.12.2017, Бюл. № 35.
