Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Moallem
مهدی معلم (استاد راهنما)
 
STUDENT
Alireza Hasani asl
علیرضا حسنی اصل

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391
One of the largest nonlinear and time variant loads in a power system are Arc furnaces, which are usually used in steel industry to melt iron. Due to their nonlinear and stochastic characteristics, they make lots of power quality problems such as harmonics, flicker, unbalanced voltage/ current and so on. These problems cause undesirable effects on power system and their equipment. Therefore performance analysis of arc furnacesfor their performance improvement is necessary. One method for improving power quality in arc furnace is Static Var Compensators. SVC is a variablereactance parallel to load, which absorbs or produces reactive power and through which regulates the voltage amplitude at PCC. So in this thesis, application of SVC for improvement of power quality for arc furnaces is discussed.Voltage flicker is one of the important power quality problems; therefore, flicker penetration in upstream system is considered, then control of SVC as a solution for improving flicker is discussed. Additionally a method for computing and estimating arc furnace flicker is provided, then effects of working several arc furnaces and their interaction are simulatedwhich are compared with practical measurements. Since capacitor banks are used as tuned passive filters which are tuned for specific frequency with TCR, method of determination the reactive power capacity of total harmonic filters and TCR’s are discussed to adjust power factor as well as current harmonics. The filters are analyzed to check for the possibility of parallel resonance.Also, the current unbalance caused by the stochastic performance of arc furnace can be controlled in our algoritm by independent control of each phase. The algoritm has been implemented on Mobarakeh steel plant SVC and simulation results are compared with measured results. Keywords: Static Var Compensator, Electrical Arc Furnace,Harmonic Filters, Power Quality.
کوره‌های قوس الکتریکی از بزرگ‌ترین بارهای غیرخطی و متغیر بازمان در شبکه قدرت هستند. این کوره‌ها در صنایع فولاد جهت تولید فولاد مذاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. کوره‌های قوس الکتریکی به دلیل ماهیت غیرخطی و تصادفی قوس، آلودگی‌های کیفیت توان نظیر عدم تعادل ولتاژ و جریان، هارمونیک، فلیکر و ... را ایجاد می‌کنند که می‌توانند اثرات نامطلوبی روی سیستم قدرت و تجهیزات متصل به آن داشته با‌شند. بنابراین بررسی عملکرد کوره‌های قوس الکتریکی و مدل‌های ریاضی مناسب که بتواند طبیعت غیر قابل پیش‌بینی، غیر پریودیک و غیرخطی قوس الکتریکی و همچنین آلودگی‌های ناشی از آن‌هارا مدل کند، امری ضروری است.یکی از راهکارهایمعمول بهبود پارامترهای کیفیت توان کوره‌های قوس الکتریکی استفاده از جبران‌کننده‌های استاتیکی توان راکتیو SVC می‌باشد. جبران‌کنندهSVCمانند یک امپدانس متغیر موازی با بار عمل می‌کند که با تولید یا جذب توان راکتیو، دامنه ولتاژ را در نقطه اتصال به شبکه تنظیم می نماید. در این پایان‌نامه مطالعات مدل‌سازی، تحلیل و بررسی نکات طراحی جبران‌کنندهSVC جهت بهبود کیفیت توان کوره‌های قوس الکتریکی انجام شده است. یکی از مهم‌ترین مشکلات کیفیت توان کوره‌های قوس الکتریکی که ناشی از فرآیند تصادفی قوس می‌باشد، فلیکر ولتاژ است. در این پایان‌نامه نفوذ فلیکر در شبکه بالادست با توجه به قدرت اتصال کوتاه سیستم مورد بررسی قرار گرفته و به‌کارگیری جبران‌کننده استاتیکی توان راکتیو SVC به ‌عنوان راهکار اصلی جهت بهبود فلیکر ولتاژ کوره‌های قوس الکتریکی شبیه‌سازی و بررسی می‌شود. همچنین در این پایان‌نامه روش محاسبه و تخمین فلیکر ناشی از یک کوره قوس الکتریکی ارائه گردیده و سپس همزمانی چند کوره قوس و نحوه ترکیب نمودن اثرات آن‌ها بررسی و با نتایج اندازه‌گیری عملی مقایسه می‌شود. با توجه به اینکه جهت اصلاح و بهبود پارامترهای کیفیت توان کوره‌های قوس الکتریکیمعمولاً از بانک‌های خازنی به صورت فیلترهای هارمونیکی پسیو که روی یک هارمونیک خاص تنظیم شده‌اند و راکتور کنترل شونده با تریستور استفاده می‌شود، لذا تعیین ظرفیت توان راکتیو کل فیلترهای هارمونیکی و راکتور کنترل شونده با تریستور و یا به عبارت دیگر سایزینگ SVC به منظور بهبود پارامترهای کیفیت توان کوره‌های قوس الکتریکی بررسی می‌شود. با شبیه‌سازی SVCهای مجتمع فولاد مبارکه و فیلترهای هارمونیکی آن، نحوه عملکرد فیلترها برای حذف هارمونیک‌ها و احتراز از رزونانس موازی به طور مشروح مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین عدم تعادل جریان ناشی از کار تصادفی کوره مدل‌سازی و شبیه‌سازی گردیده و نشان داده می‌شود که چگونه SVC با کنترل مستقل فازها می‌تواند عدم تعادل جریان و در نتیجه عدم تعادل ولتاژ ناشی از آن را جبران نماید. در نهایت نتایج اندازه‌گیری عملی روی کوره‌های قوس مجتمع فولاد مبارکه با وجود SVC و بدون آن نشان داده شده و مقایسه می‌شود. کلمات کلیدی: جبران‌کننده استاتیکی توان راکتیو SVC، فیلترهای هارمونیکی، کوره قوس الکتریکی، کیفیت توان الکتریکی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی