Skip to main content
SUPERVISOR
Safieh Mahmoodi,Farid Sheikholeslam,Mohamad-Esmail Hamedani-Golshan
صفیه محمودی (استاد مشاور) فرید شیخ الاسلام (استاد مشاور) محمداسماعیل همدانی گلشن (استاد راهنما)
 
STUDENT
Haidar Samet
حیدر صامت

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1381
The time-varying nature of electric arc furnace (EAF) gives rise to voltage fluctuations, which produce the effect known as flicker. The ability of static VAr compensator (SVC), a widely used method for flicker reduction, is limited by delays in reactive power measurements and thyristor ignition. To improve the SVC performance in flicker compensation, arc furnace reactive power can be predicted for a half cycle ahead by using a suitable dynamic model for EAF. To obtain suitable models for EAFs reactive power, this thesis uses huge field data including voltages and currents for eight EAFs installed in Mobarakeh Steel Industry. The reactive power times series are produced from the recorded currents and voltages based on the fundamental reactive power. A novel and comprehensive study including linear analysis, online calculation of models coefficients and non linear analysis is performed for dynamic modeling of arc furnace reactive power variation. In the linear analysis, ARMA models are used for reactive power time series and, appropriate orders of ARMA models are obtained by performing various statistical tests. The results show that reactive power times series with 10 sec length are stationary and can be suitably modeled by ARMA(2,1), ARMA(2,2) and ARMA(3,2) models. In this analysis vector ARMA models are also investigated. The better performance of the compensator in the case of employing predicted reactive power of EAF is demonstrated rather than that of the conventional method by using three new indices that are defined based on concepts of flicker frequencies and the power spectral density. It is shown that the EAF reactive power models coefficients and their variations are different from one data record to another and do not follow any specific law. Therefore, it is necessary to update the model coefficients for prediction purposes. For this purpose, the transient and steady state performances of NLMS, RLS and online genetic methods are studied based of new indices. In the nonlinear analyses, non linear parameters of the reactive power time series are obtained. Then by using different tests, it is demonstrated that the percent of time series that have nonlinear properties is between 20% to 60% for different tests. In addition by study of maximum lyapanov exponent, it is found that reactive power time series are not chaotic process. Finally by using a new method based on the residual time series and some new indices, it is demonstrated that the ratio of time series nonlinear deterministic
تغییرات طول قوس کوره قوس الکتریکی باعث تغییرات ولتاژ در محل اتصال کارخانه فولاد به شبکه سراسری و بوجود آمدن فلیکر میشود. به طور معمول برای کاهش فلیکر از SVC استفاده میشود که با تزریق توان راکتیو مخالف توان راکتیو کوره، تغییرات توان راکتیو در نقطه اتصال کارخانه به شبکه را حذف میکند. به علت وجود تاخیر زمانی در حدود نیم سیکل در پاسخ SVC، امکان جبران کامل فلیکر ناشی از تغییرات توان راکتیو کوره وجود ندارد. برای جبران این تاخیر زمانی و بهبود عملکرد SVC در جبران فلیکر می توان مقدار توان راکتیو کوره را برای نیم سیکل بعد پیش بینی و از مقدار پیش بینی شده در آلگوریتم کنترل SVC استفاده کرد. پیش بینی توان راکتیو، مستلزم داشتن مدل دینامیکی کوره قوس است. به منظور بدست آوردن مدلهای مناسب برای توان راکتیو کوره های قوس برای اولین بار در این رساله اندازه گیریهای زیادی از ولتاژ و جریان کوره های مجتمع فولاد مبارکه انجام و سریهای زمانی توان راکتیو بر اساس تعریفهای مختلف از توان راکتیو محاسبه می شوند. برای مدلسازی توان راکتیو کوره قوس و استخراج مشخصات مدلهای مطلوب، سه مجموعه مطالعات شامل تحلیلهای خطی سریهای زمانی، محاسبه بهنگام ضرایب مدل و تحلیل غیر خطی سریهای زمانی انجام می شود. روند مطالعات شامل اندازه گیریهای فراوان و سه مرحله تحلیل به همراه جزئیات آنها، کارهای جدیدی است که در این رساله انجام شده است. در تحلیل خطی، از مدلهای تصادفی خطی ARMA برای سریهای زمانی توان راکتیو استفاده و با بکار گیری انواع روشهای آماری، مشخصات آماری سریهای توان راکتیو و رتبه مدلهای مناسب ARMA برای آنها تعیین می شود. با استفاده از این تحلیل نشان داده می شود که سریهای زمانی توان راکتیو 10 ثانیه ای فرایندهای ایستایی هستند که لازم است حتما توسط مدلهای ARMA مدلسازی شوند. مطالعات مدلهای ARMA(2,1)، ARMA(2,2) و ARMA(3,2) را برای این منظور پیشنهاد می دهند. به علاوه در این تحلیل، مدلهای برداری ARMA نیز مورد بررسی قرار می گیرند. همچنین با تعریف شاخصهای مناسب مبتنی بر مفاهیم اولیه فلیکر ناشی از تغییرات توان راکتیو و طیف فرکانسی سریهای زمانی، کارایی استفاده از پیش بینی توان راکتیو در عملکرد SVC نسبت به حالت عدم استفاده از آن اثبات می شود. با توجه به اینکه ضرایب مدلهای ARMA برای سریهای زمانی توان راکتیو کوره برای زمانها و کوره های مختلف متفاوتند، در عمل لازم است ضرایب مدل توسط روشهایی دائما به روز شوند. به این دلیل از روشهای NLMS، RLS و ژنتیک به هنگام استفاده و بر اساس شاخصهای تعریف شده عملکرد گذرا و دائمی آنها در تعیین دقیق ضرایب مدل مورد بررسی قرار می گیرد. بخش سوم مطالعات شامل تحلیل غیر خطی سریهای زمانی است. در این مطالعات، پارامترهای غیر خطی برای سریهای زمانی محاسبه و با بکار گیری آزمونهای مختلف در روش اطلاعات جانشین، نشان داده می شود که 20 تا 60 درصد سریهای زمانی توان راکتیو دارای خواص غیر خطی هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی