автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Обоснование рациональных параметров устройств поперечной компенсации электротехнических систем электротехнологий

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

II

0034860В4

Фомин Андрей Васильевич

ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ

Специальность 05.09.03- Электротехнические комплексы и системы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-3 ДЕК 2009

ТУЛА 2009

Работа выполнена в ГОУВПО Тульский государственный университет на кафедре «Электроэнергетика»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Степанов Владимир Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Остриров Вадим Николаевич

кандидат технических наук, доцент Исаев Андрей Станиславович

Ведущая организация: Закрытое акционерное общество Совместное предприятие «АО Ансальдо-ВЭИ», г. Москва

Защита диссертации состоится « ¡0 » «декабря» 2009 г. в ГУ час.$0 мин, на заседании диссертационного совета Д 212.271.12 при ГОУ ВПО Тульский государственный университет по адресу: 300600 г. Тула, пр. Ленина, 92, учебный корпус 2// , ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан «_> «ноября» 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

М.Ю. Елагин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В условиях растущего дефицита энергетических ресурсов, динамики опережающего роста тарифов на электроэнергию, бесспорна экономическая эффективность внедрения энергосберегающих мероприятий, обеспечивающих оптимизацию режим ов электропотребления, повышение рентабельности производства, конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Из всех возможных энергосберегающих мероприятий по снижению потерь электроэнергии, улучшения режимов электроснабжения, повышения качества электроэнергии наиболее эффективным является установка средств компенсации реактивной мощности.

Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения (электротехнических системах (ЭС)) обозначены юридическими документами в большинстве стран мира. В России этим документом является ГОСТ 13109-97. Виновниками ухудшения качества электрической энергии, электромагнитной совместимости могут служить: потребители с резкопеременной нагрузкой, с нелинейной нагрузкой, с несимметричной нагрузкой, с циклической нагрузкой. В данной диссертационной работе рассматриваются потребители с резкопеременной нагрузкой, а именно дуговые сталеплавильные печи (ДСП), как представители электротехнелогий.

Выполнение норм ГОСТ13Ю9-97 и других нормативных актов, касающихся качества электроэнергии является невозможным без применения компенсации реактивной мощности, симметрирования и уравновешивания нагрузок электрических сетей. Для компенсации реактивной мощности ДСП применяют в основном быстродействующие компенсаторы (СТК) с тири-сторно-реакгорной группой (устройства поперечной: компенсации), главной функцией которых, кроме компенсации постоянной составляющей реактивной мощности и подавления высших гармоник с помощью силовых фильтров, является снижение до необходимого уровня колебаний амплитуд реактивного тока прямой последовательности.

Снижение качества электроэнергии приводит к негативным последствиям технологического и электромагнитного характера: увеличение потерь активной мощности и электроэнергии, сокращение срока службы электрооборудования, нарушение нормального хода технологических процессов потребителей.

Поэтому уменьшения указанных негативных Еюздействий является актуальной проблемой и ставит научную задачу обоснования рациональных параметров устройств поперечной компенсации электротехнических систем электротехнологий в разряд важнейших.

Цель работы - повышение эффективности работы устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП) за счет стабилизации напряжения в точке подключения эяектротехно-логий (ДСП) путем обоснования их рациональных параметров.

Идея работы заключается в достижении требуемого уровня эффективности устройств попереч ной компенсации (СТК) электротехнических систем

электротехнологий (ДСП) путем обоснования их рациональных параметров, обеспечивают»« стабилизацию напряжения в точке подключения электротехнологий (ДСП), сокращения времени плавки, увеличение активной мощности вводимой в ДСП.

Объектами исследования являются устройство поперечной компенсации (СТК) электротехнических устройств электротехнологий (ДСП), система управления СТО, ДСП.

Предметами исследования являются электромагнитные, электромеханические процессы, протекающие в электротехническом комплексе «Система электроснабжения - ДСП - СТК».

Метод исследования, используемый в работе - комплексный, основанный на совокупности применения теории электрических цепей, автоматического управления, а также математической статистики, эксперимента с широким применением ЭВМ. Автор защищает;

1.Имитационную модель ДСП с учетом её особенностей (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности).

2.Алгоритм функционирования цифровой системы управления СТК на основе метода симметричных составляющих, преобразований Штейметца и Кларка.

3.Обобщенную имитационную модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» с измерителями показателей качества электроэнергии, учитывающая электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности, для определения качества работы системы управления СТК и показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.

Научная новизна заключается в определении взаимосвязей закона управления устройства поперечной компенсации (СТК) электротехнических устройств электротехнологий (ДСП) и колебаний напряжения (реактивной мощности) в точке подключения электротехнологий (ДСП), и определении рациональных параметров СТК, обеспечивающих повышение эффективности работы электротехнического комплекса «Система элестроснабжения - ДСП -СТК».

Она представлена следующими результатами:

- установлены закономерности формирования флукгуаций напряжения в точке подключения электротехнологий (ДСП), учитывающие её особенное™ (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности);

- разработан алгоритм функционирования устройства поперечной компенсации. (СТК) электротехнических устройств электротехнологий (ДСП) на векторном принципе управления;

- установлены зависимости, учитывающие электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности для оценки качества работы СТК в составе электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» и показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ13Ю9-97.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы обеспечены физическими обоснованными допущениями, адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, расхождение между которыми составляет 10,5%.

Практическая значение. Разработан алгоритм управления устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП) на основе имитационных моделей, учитывающие электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности, обеспечивающие повышение эффективности работы электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» за счет снижения фликерных колебаний на 30%, увеличение активной мощности вводимой в печь на 7%, сокращения времени плавки ДСП на 7%. Разработана методика оценки качества функционирования силовой части СТК в динамических режимах.

Реализация результатов работы.

1. Результаты работы используются в ЗАО СП «АО Ансальдо-ВЭИ» при разработке быстродействующих устройств компенсации реактивной для резкопеременной, циклической и других видов нагрузки. Технико-экономический эффект от внедрения результатов работы составляет более 2.4 млн. руб. в год.

2. Полученная имитационная модель ДСП с учетом её особенностей (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности) используется в испытательном стенде системы управления СТК для ДСП в ЗАО СП «АО Ансаль-до-ВЭИ».

3. Разработанная обобщенная имитационная модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» с измерителями показателей качества используется при исследовании влияния переходных процессов на выбранное силовое оборудования СТК для ДСП в ЗАО СП «АО Ансальдо-ВЭИ».

4. Основные научно-практические результаты диссертационной работы используются в учебном процессе в курсах: «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике», «Основы проектирования электроэнергетических систем», «Электроснабжение промышленных предприятий», «Переходные процессы в электроэнергетических системах», читаемых на кафедре «Электроэнергетика» Тульского государственного университета.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Ш-я научно-технической магистерской конференции ТулГУ (г. Тула, апрель 2008), Ш-ей научно-технической конференции «Молодые ученые и специалисты в области электроэнергетики» (г. Москва, 22-26 сентября 2008); Международных конференциях «Энергосбережение» (2006-2009 г., г. Тула).

Публикации. Основные научные результаты диссертационной работы опубликованы в 7 печатных работах, из них 3 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 101 наименований и 5 приложений. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, включая 6 таблиц, 65 рисунков и приложения объемом 31 страницу.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность научно-технической проблемы, связанной с использованием устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП), сформулированы задачи, решению которых посвящена диссертация, сформирована цель диссертации, излагаются подход и методы исследования, отмечаются научная новизна, практическая значимост ь работы, а также апробация работы.

В первой главе рассмотрены имитационные модели элементов ЭС ДСП и СТК, а именно,

- имитационная модель генерирующих источников;

- имитационная модель линии электропередачи, кабелей и короткой сети;

- имитационная модель питающего и электропечного трансформатора;

- имитационная модель СТК;

- имитационная модель фликерметра в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.15-99 (МЭК 61000-4-15-97).

Разработана модель ДСП, включающая в себи математические модели электрической дуги и регулятора реактивной мощности.

Ряд исследователей применяют теоретические модели проводимости электрической дуги, приводящие к дифференциальным уравнениям, связывающие ток и напряжения. Наибольшее распространение получила уравнение Касси (Г) для проводимости дуги:

л ©Ч2* 8\ (1)

где g - проводимость дуги; 1 - мгновенное значение тока дуги; и - действующее значение напряжения на дуге; ©- постоянная времени проводимости дуги.

Неизвестная постоянная времени © может быть подобрана на основе сравнения вольт-амперных характеристик, рассчитанных для различных периодов плав]ш, полученные экспериментально по приблизительному совпадению их форм. По результатам такого сопоставлен™ ® =100мкс в начале расплавления, 0 =600мкс к концу расплавления, © =2000мкс в период окисления, 0 =5000мкс в период рафинирования.

В результате обзора литературных источников, обработки экспериментальных данных и учитывая, что возмущения электрического режима происходят под влиянием значительного числа независимых факторов, можно принять на основании закона больших чисел, что суммарный закон распределения напряясений близок к нормальному. Отдельные реализации нор-, мально распределенной величины V могут быть по.иучены по следующей зависимости:

и,=и,+аг1, (2)

где - математическое ожидание действующих значений напряжений дуг,

асреднеквадратическое отклонение действующих значений напряжений дуг

одно из значений нормально распределенной случайной величины X с математическим ожиданием 0 и дисперсией 1, получаемых методами статистического моделирования.

Теперь ясно, что, задаваясь действующим значением напряжения на дуге из опыта измерения этой величины, можно, дополняя уравнением (2) уравнениями электрической цепи, единым образом рассчитать электрические режимы в различных технологических периодах плавки.

Рассмотрим регулятор системы автоматического регулирования ДСП. Наилучшими показателями обладает система управления ДСП с гидравлическим механизмом. Дифференциальное уравнение для этой системы управления записываются следующим образом:

6.4 -10- -+1.6384• Ю- ■ + 2.9184 -10- --ь 0.256-^^ + = Ж* Ж* Ж' ж ж

= 2.02^ + 10.1х(Г) Ж

(3)

Применение преобразования Лапласа к уравнению (3) дает следующую передаточную функцию:

(Г(Р) =_К(гж_-р + {)_

где: К-коэффициент усиления исполнительного механизма перемещения электродов; г„ - эквивалентная постоянная времени механизма перемещения электродов; 1/Т1, 1/Т2 - собственные частоты недемпфированных колебаний исполнительных механизмов; тж- постоянные затухания; относи-

тельные коэффициенты затухания колебаний.

После проведения преобразований для системы автоматического регулирования ДСП молено получить параметры передаточных функций соответствующие наименьшей инерционности привода Г„ и постоянной времени колебательных звеньев Тд Данным условиям соответствуют граничные коэффициенты усиления К = 10,1с"' = = 0,8;7", ='Г2 = 0,08с;тж = 0,2с.

Имитационная модель ДСП как объекта автоматического управления содержит два канала управления: по току - с передаточным коэффициентом К.1 и по напряжению Ки. Для моделирования,ДСП используется график (рисунок 1) зависимости передаточного коэффициента по напряжению Ки от фазного тока ДСП. Данный график заимствован из публикации Савицки А. «Дуговая печь трехфазного тока как нелинейное звено автоматической системы регулирования мощности» Электричество №2,2000.

-4-

.....1—4-

Чг

Рисунок 1- Зависимость тока фазного тока ДСП (1а,кА- ось абсцисс) от передаточного коэффициента Ки (ось ординат), используемая при моделировании ДСП

На рисунке 2 представлена блок-схема электроснабжения ДСП. На рисунке 3 представлена блок - схема одной фазы блока arc furnace (рисунок 2). Нарисунке 4 раскрыт алгебраический контур блока one phase of arc furnace.

На рисунке 5 представлена вольтамперная характеристика дуги фазы А для стадии рафинирования ДСГ1-50, полученная при моделировании. Полученная форма вольт-амперная характеристика характерна для рассмотренной стадии плавления.

Рисунок 3- Одна фаза блока arc furnace

Рисунок 4 - Блок - схема одной фазы блока one phase of arc furnace

В блоке arc на рисунке 4 реализуются уравнение Касси (1) и вспомогательное выражение (2). Уравнение дуги (1) реализуется в блоке arc при помощи алгебраического контура, В блоке W(p) реализуется передаточная функция выражения 4.

■1 4.с С. Й: .о а г о i с í g.i i

„то'

Рисунок 5- Вольтамперная характеристика дуги фазы А для стадии рафинирования ДСП-50, полученная при моделировании. По оси Х- мгновенные значения тока фазы А в масштабе 1:100000, А; по оси Y- мгновенное значение напряжения на дуге, В.

Необходимо отметить преимущества предложенной модели ДСП перед другими.

В предложенной модели ДСП, для моделирования дуги используется уравнение Касси (1). Данное уравнение используется во многих работах. Но кроме модели электрической дуги необходимо учитывать параметры регуляторов мощности ДСП и особенности плотности гармонического распределения тока конкретной ДСП при различных этапах плавки. Точное соответст-

вие плотности гармонического распределения токоа моделируемой ДСП реальной ДСП необходимо для успешного синтеза параметров системы управления.

Сравнение амплитудных значений токов первой, третьей, пятой и седьмой гармоники, полученных при моделировании и снятых непосредственно с реального объекта приведены в таблице 1.

Таблица 1- Сравнение расчетных и экспериментальных данных для фазы А

Параметр 1-ая(50 3-я(150 5-я(250 Гц) 7-я (350 Гц)

Гц) Гц) гармоника гармоника

гармоника гармоника

Амплитудные значения тока, А (расчетные) 948 8 21 9.5

Амплитудные значения тока, А (экспериментальные) 850 8.5 20 10

Из результатов компьютерного моделирования нестационарных электрических процессов дуговой сталеплавильной печи и сравнительного анализа экспериментальных данных с расчетными на 45 экспериментах при различных стадиях плавки следует, что расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает 10,5%. Если учесть тот факт, что величина высших гармонических составляющих связана с ходом технологического процесса и зависит от ряда случайных неконтролируемых факторов, можно считать, что расхождение расчетных и экспериментальных данных в 10,5% допустимо с инженерной точки зрения.

Во второй главе выполнен анализ схем устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП), обеспечивающих компенсацию реактивной мощности и качество электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97. Выбрана наиболее рациональная схема СТК (рисунок 6), основанная на принципе косвенной компенсации реактивной мощности и содержащая управляемые тиристорами реакторы (ТРГ) и фильтры высших гармоник (ФКЦ).

В качестве звена потребления реактивной мощности в подавляющем большинстве в СТК используются ТРГ. Как правило, тиристорно-реакторные ветви ТРГ собираются в треугольник, каждая имеет два реактора, включаемых по обе стороны тиристорного ключа для того, чтобы снизить воздействие тока на тиристоры в случае перекрытия реактора. Как правило, ТРГ рассчитаны на низкий уровень напряжения (5-30кВ). В ТРГ относительно низкой мощности обычно используются тиристорные ключи с воздушным охлаждением, при больших мощностях - с водяным охлаждением.

к сетевым трансформаторам

пттп

Шипи 35 кО

I

6

= 2 3 4 5 7* М^ЛЫРОКОЫПЕМСЮУКНЦМЕЦрГШ

ПМПУАЬСЫ

шкаф упра0ленш вентилей

-О

т?

трг

Рисунок б- Выбранная схема СТК для ДСП

Ток в ветви с реактором регулируется с помощью тиристорных вентилей, включенных встречно-параллельно. Ток меняется от нулевого значения, соответствующего запертому состоянию тиристоров (минимальное потребление реактивной мощности) до максимального, отвечающего полному открытию тиристоров (потребление реактивной мощности максимально).

Были проанализированы семь известных методик определения параметров силовой части СТК. На основе сравнительного анализа была выбрана наиболее рациональная методика, которая основана на определении кратковременной дозы фликера Ря по следующей формуле

у>т =(%<«). (5)

где:

: мощность короткого замыкания ДСП в точке подключения к сетям общего назначения;

мощность короткого замыкания в точке подключения к сетям

общего назначения;

показатель интенсивности фликера. Показатель интенсивности Кб! лежит в диапазоне от 48 до 85.

В третьей глапе обоснован метод симметрирования резкопеременной нагрузки на примере дуговой сталеплавильной печи и компенсации реактивной мощности. Данный метод основан на преобразовании Штейменца.

Разработан алгоритм функционирования цифровой системы управления СТК на основе метода симметричных составляющих. Блок - схема разработанного алгоритма представлена на рисунке 7. Показано, что проводимости фаз компенсатора могут быть найдены как:

«i = S-Re/dJ + lm/,2)

где - проводимость фаз СТК, См ;

С/ - действующее значение фазного напряжение в точке подключения СТК, В;

Im/e, - мнимая составляющая тока фазы А ДСП прямой последовательности, А;

Re/.j.lm/.j - действительная и мнимая составляющая тока фазы А ДСП обратной последовательности, А

Подключение СТК по схеме, приведенной на рисунке 7, параллельно несимметричной нагрузке позволит скомпенсировать полностью ток обратной последовательности и реактивную составляющую тока прямой последовательности и тем самым совместить решение двух задач: симметрирование токов и компенсацию реактивной мощности. В реальных условиях алгоритм управления сводится к следующему: измеряя составляющие токов Im/„,, Re/„,,Im/„,, с помощью системы управления выставляют требуемые проводимости фаз компенсатора В^В'^.В^, вычисляемые по формуле (6).

Рисунок 7 - Блок - схема алгоритма функционирования цифровой системы управления СТК на основе метода симметричных составляющих ■'

Устройство управления СТК состоит из фильтров 1 (рисунок 7), которые обеспечивают фильтрацию входного сигнала, снимаемого с трансформаторов напряжения сети подключенных к сети переменного напряжения Uc. Выходной сигнал с фильтров 1 поступает в блоки 2-5 вычисления симметричных составляющих сетевого напряжения и тока прямой и обратной последовательности соответственно. Выходной сигнал с блоков 2-5 поступает в блоки 6-9 линейного преобразования фазных координат а,Ь,с в ортогональные неподвижные координаты а,р при помощи выражений 2,5 . Полученный в результате сигнал с блоков 6-9 поступает в ФНЧ (фильтр низких частот) частотой среза 50Гц - блоки 10-13. Выходной сигнал с блоков 10-13 поступает в блоки 14,15 определения угла 6е+(6е-) сдвига между обобщенным вектором напряжения прямой последовательности (обратной последовательности) и а составляющей ортогональных координат прямой (обратной) последовательности. Полученное значение угла 0е+( бе-) поступает в блоки 17,18 преобразования ортогональных неподвижных координат а,р во вращающиеся d,q координаты при помощи выражения . Из блоков 16,17 сигнал поступает в блоки 19,20 вычисления активных и реактивных составляющих тока прямой последовательности соответственно и демодуляции сигнала. Блок 21 служит для определения действующего значения напряжения, снятого с трансформатора напряжения 35. Вычисленное блоком 21 значение поступает в блок 19 вычисления требуемых значений проводимостей реакторов 27,31,32 для компенсации реактивной мощности и симметрирования нагрузки вместе со значениями поступающих с блоков 20,21. Блок 22 представляет собой совокупность блоков 1-20 в котором вместо токов нагрузки iaJb,i, используется входные токи i„,,îm.'*i> снятые при помощи трансформатора тока 33. В блоке 22 выполняются все действия, которые были описаны ранее для блоков 1-20. Сигнал из блока 22 поступает в интегратор. Интегральный канал (блок 22) используется для поддержания уставки реактивной проводимости Bref в статическом режиме. Полученные в блоках 18 и интеграторе сигналы суммируются в сумматоре и поступают в блок 23 корректировки требуемых значений проводимостей реакторов с целью учесть значения опережающей фазы, выполненного по любой известной схеме. Вычисленный управляющий сигнал поступает в блоки 24-26 - систему импульсно-фазового управления (СИФУ), выполненной по любой известной схеме.

Определяем значения прямой последовательности с помощью следующего выражения:

i .(„.-«t-i,--L_.

3 • 2 2 y. 2-Я

1 , "с X 1

i. ( fis. fit , 1

2 " 2 v-2-V3

( ««-"J

K-O

1 a a2 a7 1 о a a3 1

-•{».-—-—)--U-

3 ' 2 2 y-2-л/З

1 / H« u» л 1 / 4

где «al,uM,ucl и г7„,ий|,ис1- напряжения прямой последовательности соответствующих фаз, В.

В выражении (7) j представляет угол сдвига 90°. Это может быть реализовано с использованием фазового фильтра.

Переход от abc к а, Р-координатам имеет следующий вид:

J2 . 1 1 ,

"i«i =-т?-( «ы--■»!«—•"ici);

(В)

V3 > 2 4г

4ъ ,

После получения напряжений прямой последовательности в а, р-координатах необходимо отфильтровать полученные составляющие фильтром с частотой среза 50Гц. Вычисляем угол сдвига между вектором тока А прямой последовательности и обобщенным вектором напряжения прямой

последовательности по следующему соотношению: *

ее» ¿7 = (9)

Значения и ир1, предварительно должны быть демодулированы. Переход к вращающимся координатам сЦ осуществляется с помощью преобразования Блонделя. Результат преобразования представлен на рисунке 9.

«л =1<,|-созб,1

Вектор напряжения в а и Р координатах представлен на рисунке 8.

(Ю)

/ \

50000 40000

| Оа ,

1 \ - ' ■

' I >:

Рисунок 8- Вектор напряжения в а и Р координатах

Рисунок 9- Вектор тока в синхронной вращательной с1-я системе координат

После определения вычисляем мнимую часть тока прямой последовательности по следу ющему соотношению:

1т /.,=/,,•*„, (11)

2

где /сс| = - - согласующий коэффициент.

Вектор тока в синхронной вращательной с1-я системе координат, полученный при моделировании, предложенного алгоритма функционирования

цифровой системы управления СТК на основе метода симметричных составляющих в программе Ма11аЬ2008а на примере СТК для ДСП-120 представлен на рисунке 11.

Для получения действительной и мнимой составляющих обратной последовательности тока фазы А используется такой же порядок вычислений, используя выражения (7-11), что и для прямой последовательности. Определяем обратные последовательности напряжений для каждой фазы по следующему выражению

Ч: + _ 1 1 а1 а V

"и «и а 1 а1 "ь

Л: + "«г. а а' 1 Л.

1 (и. -Ъ. 1

3 2 / ■ 2 • л/3

1 "с 1 (и.

3 2 У-2-,/3

1 1 («>

3 2

(12)

-Си.

/•2-71

!.(,, -"•—О*.)___

з1"' г 2

-'<11

1т /„,

Определяем мнимую и действительную части тока обратной последовательности следующим образом:

(13) (И)

Подставляя, полученные значения в выражениях (6,13,14 в 6) определяем реактивные проводимости компенсатора. Соотношения между углом управления и проводимостью следующее:

В = Вюм+-{р-\-5 ш2-/?}, (15)

Ж 2

где В,«,« - проводимость фазы при полностью открытом тиристорном ключе; Р- угол управления.

Сравним рассматриваемый алгоритм управления СТК с алгоритмом предложенным доктором технических наук Тропиным В.В.. Суть алгоритма заключается в следующем: вычисляются огибающие значения реактивного тока нагрузки по следующему выражению:

Л, =

/„■(Л,

2-и,

Ьоатр1

саатр1 (1+

(16)

где /„, !ь, 1С - мгновенные значения токов нагрузки;

и мгновенные значения линейного напряжения в точке под-

ключения СТК;

™ 2-и.

/

"> 2-е/.

V кю^У c»m?i-амплитуда значения линейного напряжения в точке подключения СТК.

Далее полученные значения огибающей реактивного тока фильтруются от составляющих сигнала, полученных в результате скалярного произведение тока на напряжение. Фильтрованные значения огибающей реактивного тока используются в преобразовании Штейметца с целью получения управляющего сигнала для фазоимпульсного преобразования. Также используется интегральный канал, выходной сигнал которого суммируется с уставкой реактивного тока и сигналом, полученном в результате преобразования Штейметца. При моделировании данного алгоритма используются фильтры, рекомендованные Тропиным В.В,

Для сравнения алгоритмов используются математические модели СТК и ДСП, реализованные в виде компьютерных имитационных моделей в среде Simulink программы Matlab2008a. ДСП работает в стадии рафинирования.

Как видно из таблицы 1 предложенный алгоритм примерно на 30% эффективнее (по действующим значениям напряжения на частоте 10Гц) по сравнению с алгоритмом, предложенным Тропиным В.В.. Наибольшее значение дозы фликера, как известно, приходится на частоту напряжения 910Гц.

Таблица 1- Сравнение действующих значений напряжения сети различных частот

Частота напряжения, Гц Действующее значение напряжения сети относительно основной частоты (50Гц),% при применении алгоритма для СУ СТК по Тропину В.В. Действующее значение напряжения сети относительно основной частоты (50Гц),% при применении предложенного алгоритма для СУ СТК

5 0,02 0,01

10 0,03 0,02

15 0,02 0,01

20 0,01 0,00

25 0,01 0,01

В четвертой главе разработана обобщенная имитационная модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения- ДСП - СТК» с измерителями показателей качества электроэнергии, учитывающая электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности для определения качества работы системы управления СТК и показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.

Данная обобщенная имитационная модель разработана в программном комплексе Matlab2008a (блок - схема представлена на рисунке 11). Обозначения на рисунке 11:

- блохи Generator, ARV, SR моделируют синхронный генератор с АРВ и PC;

- блок VL АС моделирует ЛЭП;

- блоки Three phase transformer моделируют силовые трансформаторы;

- блок SVC представлен на рисунке 10 и моделирует СТК;

- блок DSP моделирует ДСП;

- блок Load <5kV моделирует нагрузку на стороне низшего напряжения;

- остальные блоки являются вспомогательными и служат для получения необходимых сигналов.

Обозначения на рисунке 10:

- ТРГ (тиристорно-реакторная группа) - блок TRG.

- ФКЦ (фильтрокомпенсирующие цепи) - блока filter(3H), filter(4H), filter(5H), состоящие из конденсаторных батарей и фильтровых реакторов (резонансный контур, настроенный на необходимую частоту).

- система управления - Control System;

- остальные блоки являются вспомогательными и служат для получения необходимых сигналов.

Необходимо отметить достоинства предложенной обобщенной математической модели перед другими.

Синхронный генератор вместе с АРВ и PC (рисунок 11), как генерирующий источник позволяет более точно оценить переходные процессы, происходя щие в ЭС при работе ДСП и избежать резонансных явлений между ДСП и генерирующими источниками. Необходимо отметить, что при точном математическом описании АРВ и PC синхронных генераторов данная обобщенная имитационная модель поможет оптимизировать уставки защит генерирующих источников, СТК и избежать ложных срабатываний этих защит при работе ЭС ДСП со СТК.

Также к достоинствам следует отнести разработанные измерители показатели качества электроэнергии по ГОСТ 13109-97. При этом эти измерители позволяют обрабатывать реальный сигнал (при осциллографировании на* физической модели) и вычислить показатели качества по ГОСТ 13109-97 исследованногб объекта.

Мгновенные значения ПКЭ могут быть использованы при построении современных систем управления различных устройств (например, системы управления на основе нечеткой логики, нейронных сетей и т.д.).

Исследована работоспособность и качество функционирования устройств поперечной компенсации (СТК) электротех нических систем электротехнологий (ДСП) в динамических режимах при разнообразных внешних воздействиях.

Были рассмотрены следующие воздействия:

- включение электропечного трансформатора на холостой ход;

- включение и отключение СТК;

- однофазное, двухфазное и трехфазное короткое замыкание на ДСП; Данные исследования позволяют определит], рациональность обоснования параметров устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП).

На рисунках 12, 13 приведены осциллограммы, полученные при помощи имитационного моделирования при различных динамических воздействиях на примере СТК для ДСП-120 в программе Miitlab2008a.

Рисунок 11- Обобщенная имитационная модель ДСП со СТК и измерителями ПКЭ по ГОСТ13109-97 на примере СТК для ДСП-120

Рисунок 12 - Фазный ток ЭПТ при включении ЭПТ на холостой ход, А

Рисунок 13- Фазные напряжения и токи ФКЦЗ при включении ФКЦ.

Результатом является подтверждения правильности выбора параметров силовой части СТК. Например, отношения переходных напряжений к номинальным лежит в области допустимых значений по 1ЕС 60871-1: 200607 и имеет определенный запас.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является законченной научной квалификационной работой, в которой на основе исследования разработанных имитационных моделей и закономерностей определены рациональные параметры устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП), обеспечивающие повышение эффективности их работы за счет предложенного алгоритма функционирования системы управления СТК на основе векторного принципа управления.

Основные результаты работы и выводы заключаются в следующем:

1.Разработана имитационная модель ДСП с учетом её особенностей (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности). Расхождение результатов теоретических и экспериментальных исследований составляет 10,5%.

2.Разработан алгоритм функционирования цифровой системы управления СТК на основе метода симметричных составляющих, преобразований Штейметца и Кларка. Эффективность разработанного алгоритма составляет

30% по подавлению фликерных колебаний по сравнению с известным алгоритмом.

3.Разработана обобщенная имитационная модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» с измерителями показателей качества электроэнергии, учитывающая электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности для определения качества работы системы управления СТК и показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.

4. Разработана методика оценки качества функционирования силовой части СТК в динамических режимах.

5.Технико-экономический эффект от внедрения результатов работы определяется следующими составляющими: увеличение активной мощности вводимой в печь, сокращения времени плавки ДСП, расхода электродов за счёт стабилизации напряжения и ориентировочно составляет более 2.4 млн руб. в год.

6.Результаты работы внедрены на ЗАО СП «АО Ансальдо-ВЭИ». Данное предприятие является разработчиком и поставщиком СТК для ДСП. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих статьях:

1. Фомин A.B. Математическое моделирование нестационарных электрических процессов резкопеременной нагрузки на примере дуговой сталеплавильной печи, // Ш-я научно-техническая магистерская конференция ТулГУ., Изд. ТулГУ, тез. докл.- Тула, 2008., Стр. 86-87;

2. Фомин A.B. Исследования на математической модели работы статического компенсатора реактивной мощности в энергосистеме» // Ш-ей научно-техническая конференция «Молодые ученые и специалисты в области электроэнергетики., Изд., тез. докл.- Москва, 2008., Стр. 98-102.

3. Фомин A.B. ОПН (ограничители перенапряжений).// Сб. ст., Электроснабжение, энергосбережение, электрооборудование. Тула, из-во ТулГУ, 2006.

4. Фомин A.B. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов.// Сб. ст., Электроснабжение, энергосбережение, электрооборудование. Тула, из-во ТулГУ, 2006.

5. Фомин A.B. Построение имитационной модели дуговой сталеплавильной печи.// Сб. ст., Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула, из-во ТулГУ, №6 2009.(репетируемое издание из перечня ВАК).

6. Фомин A.B. Имитационная модель комплекса дуговой сталеплавильной печи со статическим тиристорным компенсатором и измерителями показателей качества электроэнергии.// Сб. ст., Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Тула, из-во ТулГУ, №6 2009. (рецензируемое издание из перечня ВАК).

7. Фомин A.B. Математическое моделирование дуговой сталеплавильной печи (ДСП)У/ Приводная техника, №6 2009. (рецензируемое издание из перечня ВАК).

Изд. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97. Подписано в печать 16.11.2009. Формат бумаги 60*84 1/16. Бумага офсетная. Усл. печ. л. ^ ^ Уч.-изд л. /, Тираж 100 экз. Заказ ОЗ/

Тульский государственный университет 300600, г. Тула, просп. Ленина, 92

Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300600, г. Тула, просп. Ленина, 95

Содержание

Введение

Глава 1. Имитационные модели элементов ЭС ДСП и СТК

1.1 Имитационная модель генерирующих источников

1.2 Имитационная модель линии электропередачи, кабелей и короткой сети

1.3 Имитационная модель трансформаторов

1.4 Имитационная модель ДСП

1.5 Имитационная модель СТК

1.6 Имитационная модель фликерметра

1.7 Выводы по главе

Глава 2. Обоснование рациональных параметров силовой части СТК ЭС ДСП

2.1 Анализ методов обоснования рациональных параметров силовой части СТК ЭС ДСП

2.2 Обоснование рациональных параметров фильтрокомпенсирующих устройств

2.3 Особенности работы тиристорно-реакторной группы

2.4 Выводы по главе

Глава 3. Разработка эффективного алгоритма управления СТК ЭС ДСП

3.1 Общие положения

3.2 Анализ алгоритмов управления СТК ЭС ДСП

3.3 Разработка эффективного алгоритма управления СТК ЭС ДСП на основе метода симметричных составляющих, преобразования Кларка, преобразования Штейметца

3.4 Выводы по главе

Глава 4. Исследование работоспособности и качества функционирования СТК ЭС ДСП в статических и динамических режимах, при разнообразных внешних воздействиях

4.1 Общие положения

4.2 Обобщенная имитационная модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения- ДСП - СТК» с измерителями показателей качества электроэнергии

4.3 Исследование работоспособности и качества функционирования СТК ЭС ДСП в динамических режимах

4.4 Выводы по главе

В условиях растущего дефицита энергетических ресурсов, динамики опережающего роста тарифов на электроэнергию, бесспорна экономическая эффективность внедрения энергосберегающих мероприятий, обеспечивающих оптимизацию режимов электропотребления, повышение рентабельности производства, конкурентоспособности выпускаемой продукции.

Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения (электротехнических системах) обозначены юридическими документами в большинстве стран мира. В России этим документом является ГОСТ 13109-97 [1]. В данной диссертационной работе рассматриваются потребители с резкопеременной нагрузкой, а именно дуговые сталеплавильные печи (ДСП), как представители электротехнологий.

Мощные нестационарные нагрузки типа ДСП оказывают следующие вредные влияния на питающую сеть:

- потребляют большую реактивную мощность из-за низкого со8ф=0.7;

- генерирует высокочастотные гармоники широкого спектра;

- приводит к появлению тока обратной последовательности значительной величины [2], что подвергает распределительные и генераторные установки повышенным нагрузкам и потерям и может вызвать их термическую перегрузку. Указанные неблагоприятные факторы тем больше, чем меньше мощность короткого замыкания питающей сети в точке присоединения ДСП [3].

Для компенсации реактивной мощности ДСП применяют в основном быстродействующие компенсаторы с тиристорно-реакторной группой, главной функцией которых, кроме компенсации постоянной составляющей реактивной мощности и подавления высших гармоник с помощью силовых фильтров, является снижение до необходимого уровня колебаний амплитуд реактивного тока прямой последовательности. [32].

Этим вопросам посвящен ряд работ отечественных и зарубежных авторов: Веников В.А., Матур Р.М, Штейменц Ч.П., Железко Ю.С., Карташев И.И., Демирчан К.С., Тропин В.В. и др. В работе этих авторов успешно использованы различные методы для решения задач, связанных с обеспечением качества электроэнергии, потребляемой резкопеременной нагрузкой.

Снижение качества электроэнергии приводит к негативным последствиям технологического и электромагнитного характера: увеличение потерь активной мощности и электроэнергии, сокращение срока службы электрооборудования, нарушение нормального хода технологических процессов потребителей.

Поэтому уменьшения указанных негативных воздействий является актуальной проблемой и ставит научную задачу обоснования рациональных параметров устройств поперечной компенсации электротехнических систем электротехнологий в разряд важнейших.

Цель работы - повышение эффективности работы устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП) за счет стабилизации напряжения в точке подключения электротехнологий (ДСП) путем обоснования их рациональных параметров. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать имитационную модель ДСП с учетом её особенностей (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности).

2. Выполнить анализ схем устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП), обеспечивающих компенсацию реактивной мощности и качество электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.

3. Выполнить анализ методик расчета параметров силовой части СТК.

4. Разработать алгоритм функционирования системы управления СТК на основе микропроцессорных средств.

5. Разработать обобщенную имитационную модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» с измерителями показателей качества электроэнергии учитывающая электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности, для определения качества работы системы управления СТК и показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.

6. Исследовать работоспособность и качество функционирования устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП) в динамических режимах при разнообразных внешних воздействиях.

7. Разработать методику проверки силовой части СТК в динамических режимах.

Объектами исследования являются устройство поперечной компенсации (СТК) электротехнических устройств электротехнологий (ДСП), система управления СТК, ДСП.

Метод исследования, используемый в работе - комплексный, основанный на совокупности применения теории электрических цепей, автоматического управления, а также математической статистики, эксперимента с широким применением ЭВМ.

Автор защищает:

1 .Имитационную модель ДСП с учетом её особенностей (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности).

2.Алгоритм функционирования цифровой системы управления СТК на основе метода симметричных составляющих, преобразований Штейметца и Кларка.

3.Обобщенную имитационную модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» с измерителями показателей качества электроэнергии, учитывающая электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности, для определения качества работы системы управления СТК и показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ 13109-97.

Научная новизна заключается в определении взаимосвязей закона управления устройства поперечной компенсации (СТК) электротехнических устройств электротехнологий (ДСП) и колебаний напряжения (реактивной мощности) в точке подключения электротехнологий (ДСП), и определении рациональных параметров СТК, обеспечивающих повышение эффективности работы электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП -СТК».

Она представлена следующими результатами: установлены закономерности формирования флуктуаций напряжения в точке подключения электротехнологий (ДСП), учитывающие её особенности (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности);

- разработан алгоритм функционирования устройства поперечной компенсации (СТК) электротехнических устройств электротехнологий (ДСП) на векторном принципе управления;

- установлены зависимости, учитывающие электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности для оценки качества работы СТК в составе электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» и показателей качества электроэнергии в соответствии с ГОСТ13109-97.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы обеспечены физическими обоснованными допущениями, адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, расхождение между которыми составляет 10,5%.

Практическая значение. Разработан алгоритм управления устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП) на основе имитационных моделей, учитывающие электромагнитные процессы при компенсации реактивной мощности, обеспечивающие повышение эффективности работы электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» за счет снижения фликерных колебаний на 30%. Разработана методика оценки качества функционирования силовой части СТК в динамических режимах.

Реализация результатов работы.

1. Результаты работы используются в ЗАО СП «АО Ансальдо-ВЭИ» при разработке быстродействующих устройств компенсации реактивной для резкопеременной, циклической и других видов нагрузки. Технико-экономический эффект от внедрения результатов работы составляет более 2.4 млн. руб. в год.

2. Полученная имитационная модель ДСП с учетом её особенностей (дуга, короткая сеть, регулятор реактивной мощности) используется в испытательном стенде системы управления СТК для ДСП в ЗАО СП «АО Ансальдо-ВЭИ».

3. Разработанная обобщенная имитационная модель электротехнического комплекса «Система электроснабжения - ДСП - СТК» с измерителями показателей качества используется при исследовании влияния переходных процессов на выбранное силовое оборудования СТК для ДСП в ЗАО СП «АО Ансальдо-ВЭИ».

4. Основные научно-практические результаты диссертационной работы используются в учебном процессе в курсах: «Электромагнитная совместимость в электроэнергетике», «Основы проектирования электроэнергетических систем», «Электроснабжение промышленных предприятий», читаемых на кафедре «Электроэнергетика» Тульского государственного университета.

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Ш-я научно-технической магистерской конференции ТулГУ (г. Тула, апрель 2008), Ш-ей научно-технической конференции «Молодые ученые и специалисты в области электроэнергетики» (г. Москва, 22-26 сентября 2008); Международных конференциях «Энергосбережение» (2006-2009 г., г. Тула).

Публикации. Основные научные результаты диссертационной работы опубликованы в 7 печатных работах, из них 3 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях рекомендованных ВАК.

13. Результаты работы внедрены на ЗАО СП «АО Ансальдо-ВЭИ». Данное предприятие является разработчиком и поставщиком СТК для ДСП.

В заключении следует отметить, что данная работа была бы невозможна без постоянной поддержки и многогранной помощи, оказанной мне коллективом кафедры «Электроэнергетики» ГОУ ВПО Тульского государственного университета, особенно заведующим кафедры, моим научным руководителем доктором технических наук профессором Степановым Владимиром Михайловичем, сотрудниками кафедры Гореловым Юрием Иосифовичем и Сушкиным Вячеславом Аркадьевичем, которым я выражаю глубокую благодарность.

Я очень признателен коллективу ЗАО СП «Ансальдо-ВЭИ», который оказывал мне постоянную поддержку при выполнении данной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является законченной научной квалификационной работой, в которой на основе исследования разработанных имитационных моделей и закономерностей определены рациональные параметры устройств поперечной компенсации (СТК) электротехнических систем электротехнологий (ДСП), обеспечивающие повышение эффективности их работы за счет предложенного алгоритма функционирования системы управления СТК на основе векторного принципа управления.

1.ГОСТ-13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

2. Электроснабжение и автоматизация электротермических установок : Учебник для техникумов. / А. Д. Свенчанский, 3. JI. Трейзон, JL А. Мнухин М.: Энергия, 1980

3. Правила устройства электроустановок. 7-е изд., Новосибирск, Сиб. унив. изд-во, 2007-512с., ил., IEC61000-3-6

4. Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, Sim-PowerSystems и Simulink. -М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2008 г.-288с.:ил.

5. Руководство пользователя ПВК АНАРЭС 2000, Новосибирск 2006

6. РД 34.20.577 Методические указания по определению устойчивости энергосистем. Часть 1

7. Марков H.A. Электрические цепи и режимы дуговых электропечных установок. М., «Энергия», 19758. «Электродинамическая стойкость трансформаторов и реакторов при коротких замыканиях» под ред Лурье А.И., «Знак», 2005г.

8. Бикеев P.A. Динамические режимы в электромеханических системах дуговых сталеплавильных печах и их воздействие на вводимую активную мощность: Дисс. канд. Техн наук.-Новосибирск.:НГТУ,2004

9. Денис Б.Д., Марущак Я.Ю. Математическая модель электропечной установки для расчетов электрических режимов ДСП на ЦВМ// Тез.докл. IV Всес. Научн.технич.совещания по электротермии и электрическому оборудованию-М.: Информэлектро, 1979.-С. 184-186.

10. Денис Б.Д., Марущак Я.Ю. Математическая модель системы питания дуг для расчетов стационарных электрических режимов ДСП//Изв. Вузов.-Энергетика.-1987-№7.-С.32-36.

11. Иванов В.Д. Электрические характеристики ДСП с переменной реактив-ностыо.//Электротехническая промышленность. Сер."Электротермия".-1979,Вып.П(207).С. 14-15.

12. Хаиссон A.B. Метод расчета электрической цепи ДСП-Электроэнергетика.- 1983 .-№7-С.8-11.

13. May г O.Beitrag zugTheorie der Statischen und Dynamischen Lichtbogen// Archiv für Elektrotechnik, 1943, Bd 37, №12, p.588-608.

14. Cassie A.M. A new Theory of Arc Rupture and Circuit Severity// CIGRE, 1939, №102, P.l-14.

15. Крижанский C.M., Темкин Б .Я. Вопросы теории внешних характеристик нестационарного дугового разряда высокого давления// ЖТФ. 1968.T.XXXVII. Вып. 11, С. 1916-1924.

16. Заруди М.Е. Критерии существования и устойчивости стационарных режимов в индуктивной цепи переменного тока с дугой// Электричество. 1977.№4.С. 35-60

17. Расчет на ЭВМ динамики дуги переменного тока. / Кручинин A.M., Пе-шехонов В.И, Данилов В.Н. и др.// Математическое моделирование и расчет дуговых и плазменных сталеплавильных печей: Сб. Науч. тр. ВНИИЭТО, М.: 1983г. с.41-55

18. Воробьев В.П., Сивцов A.B. Электрические параметры характерных зон рабочего пространства ферросплавных печей// Промышленная энергетика. 1986.10.С.46-49.

19. Гудым В.И., Марущак Я.Ю. Кусочно-аналитическая аппроксимация динамической вольтамперной характеристики дуги сталеплавильной печи// Сб. науч.тр./Львов, политехи, ин-т. 1981г.,.Вып. 2.,С.3-5.

20. Дрогин В.И. Аппроксимация динамических вольт-амперных характеристик электропечных дуг// Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия. 1981г., Вып.2.,С. 3-5.

21. Егоров В.М., Новиков О.Я. Динамика электрической дуги// Теория электротехнической дуги в условиях вынужденного теплообмена. Новосибирск: Наука, 1977., С.143-163.

22. Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности / Под ред.Р.М.Матура. Пер. с англ. —М.: Энергоатомиздат, 1987.

23. Кочкин В.И. Построение схем статических компенсаторов // Изв. АН СССР.Сер. Энергетика и транспорт. — 1984. — №5.

24. Давыдов И.С., Кочкин В.И., Никитин O.A. Тиристорные компенсаторы в электроэнергетических системах // Изв. АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт.- 1986.-№5.

25. Егао II, Volume 1: Dynamic models for wind farms. June, 2004.. J.T.G. Pierik, J. Morren, E.J. Wiggelinkhuizen, S.W.H. de Haan, T.G. van Engelsen, J.Bozelie. Егао II, Volume 1: Dynamic models for wind farms. June, 2004.

26. ГОСТ P 51317.4.15-99 (МЭК 61000-4-15-97). Совместимость технических средств электромагнитная. Фликерметр. Технические требования и методы испытаний.

27. Тропин B.B. «Компенсация реактивной мощности ДСП с заданной динамической точностью на тиристорно-реакторного компенсатора», диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва-1985

28. Сатанин В.В. «Применение устройств компенсации реактивной мощности для оптимизации режимов и устойчивости межсистемной транзитной электропередачи ЗЗОкВ Кольская АЭС- Ленэнерго Электронный ресурс. : Дисс. Канд. Технич. Наук : 05.14.02.- М. : РГБ, 2005

29. Равжимдамба Давааням «Применение управляемых шунтирующих реакторов для оптимизации режимов работы энергосистемы Монголии», диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Санкт-Петербург,2003г.

30. Савицки А. Дуговая печь трехфазного тока как нелинейное звено автоматической системы регулирования мощности, Электричество №2, 2000

31. Электрические промышленные печи. Дуговые печи и установки специального нагрева// Под ред. А.Д. Свенчанского. 2-ое изд., перераб.- М.: Энергоатом издат, 1981. -296с.

32. Салтыков В.М. «Электромагнитная совместимость и энергосберегающие режимы электротехнического комплекса «система электроснабжения — дуговая сталеплавильная печь»» автореферат дисс. докт. техн. наук, Тольятти, 2003.

33. Салтыков В.М., Салтыкова O.A., Борисов В.И. и др. Особенности технологических режимов дуговых сталеплавильных печей: Тез. Докладов на-уч.техн. конф. Тольятти, 5-7мая 1997г., ТолПИ, 1997, С. 8-9.

34. Алексеев С.В.,Трейвас В.Г. Статистические характеристики токов дуговых сталеплавильных печей.-Изв. Вузов.Электромеханика.-1971.-№1,с.17-23.

35. Хаинсон A.B. Развитие методов расчета и оптимизации электрических параметров и режимов работы дуговых сталеплавильных печей на основе автоматического проектирования: Автореф. Дисс. Канд. Техн. Наук / ВНИИ-ЭТО.-М.,1983.

36. Сисоян Г.А. Электрическая дуга в электрической печи. 3-е изд., М.: Металлургия, 1973г., С.240.

37. Казаков О.А. О вольтамперной характеристике дугового разряда переменного тока// Электричество., 1995г.,№8,С.49-56.

38. Леушин А.И. Дуга горения., М.: Металлургия, 1973г., С.240.

39. Лейтес Л.В. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. М.:Энергия. 1981

40. Wanner Е. «Kompensationsanlagen fur die Industrie» Brown Boweri Mitteilungen, №9/10, p. 330-340.

41. Патент РФ №2081494. МКИ H 02 J 3/18, G01 R 21/06. Датчик реактивной мощности резко-переменной нагрузки для управления компенсатором реактивной мощности / Кузьменко В.А., Тропин В.В.// Опубл. 10.06.97. Бюл. №16

42. Pat. USA №4172234.ICI Н 02 J 3/18. Static VAR generator compensating control circuit and method for using same /Gyugyi L. et sX.II Publ. 23.10.79

43. Hausler M., Franzl M. Dimensioning and Loss Evaluation of Phase Compensators with Thyristor Valves- Brown Boveri Rev., 3-82., p.85-89/

44. Kuba E., Ichikawa M., Praogress in Electriv Power Supply to Arc Furnace Loads in japan. 9-й Всемирный конгресс по электротермии, Канны, 1980г., доклад 1.

45. Iwasaky Z. Var Control System Comprising a Hybrid Combination of Synchronous Condenser and Static Flicker Compensator for Direct Reduction steel Melting ARC Furnace Instalation- . 9-й Всемирный конгресс по электротермии, Канны, 1980г., доклад 2.

46. S.R. Mendis, D.A. Gonzalez Harmonic and transient overvoltage analyses in arc furnaces powersystem. ШЕЕ Trans. On industry application vol.28, N.O. 2, March/April 1992

47. K. Reichert, L. Terens " Harmonic Interaction between Static var Systems and the Network, Problems, Analysis and Solutions", International Symposium on Controlled Reactive Compensation, IREQ, Varennes, Quebec, September 1979

48. Кочкин В.И., Нечаев О.П. Применение статических компенсаторов реактивной мощности в электрических сетях энергосистем и предприятий. — М.: Изд во НЦ ЭНАС. — 248 е.: ил.

49. И.В.Жежеленко. Высшие гармоники в системах электроснабжения пром предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1984.

50. И.В. Жежеленко, В.М. Божко, Г .Я. Вагин, M.JI. Рабинович «Эффективные режимы работы электротехнологических установок», Киев, Техника, 1987, 187с.

51. Шидловский А.К., Кузнецов В.Г. «Повышение качества энергии в электрических сетях», Киев, Наук. Думка, 1985.-268с.

52. UIE (Union Internationale d'Electrothermie), «Connection of fluctuating Loads», Technical report, 1988

53. UIE (Union Internationale d'Electrothermie), «Connection of fluctuating Loads», Technical report, 1988; «Handbook of Power Quality», edited by Angelo Baggini, John Wiles and sons, Ltd

54. Тропин B.B. «Анализ и синтез быстродействующих систем компенсации реактивной мощности в электрических сетях с резкопеременными нагрузками методом частотных характеристик» диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук, Краснодар 1998

55. Жежеленко И.В., Минский A.M., Саенко Ю.Л. «Расчет параметров устройств компенсации колебаний напряжения », Изв. Вузов Энергетика, 1984, №2, с. 39-41

56. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. «Электрическая мощность в электрических сетях с ДСП» , Изв. Вузов Электромеханика, 1989, №9 с 116-121 Зильберблат М.Э. и др. «Управление СТК РМ для ДСП», Изв. Вузов Электромеханика, 1981, №2, с. 168-172

57. Нечаев О.П. Оценка колебаний напряжения и определение мощности фликеркомпенсатора // Электротехника. — 1990. — №9.

58. Lemmenmier J. Report on UTE/UNTPEDE Enquire about the Effect of Electrical Arc Furnaces on Power Systems. VII Международный конгресс по электротермии, Варшава, 1972. Перевод ВНИИЭТО № Ц-7976.

59. Hamaoki Y. Present State and Future of the Methods for Estimatiing Lamp Flicker Caused by Arc Furnaces. IX Международный конгресс по электротермии, Канн, 1980, доклад II cf3.

60. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П «Электрическая часть электростанций и подстанций»,4 -ое издание ,М., «Энергоатомиздат» ,1989

61. Нечаев О.П., Таратута И.П., Чуприков B.C. Электрически евоздействия на оборудование статического тиристорного компенсатора на Молдавском металлургическом заводе. Электротехника. 1989. №8

62. Кузьменко В.А., Лурье А.И., Панибратец А.Н, Чуприков B.C. Снижение тока включения трансформаторов. Электротехника .1997. №2

63. Pouyan Pourbeik, Anders Bostrom. Modeling and Application Studies for a Modern Static VAr System Installation. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, # 1, January 2006

64. N. Gibo, K. Takenaka. Development of Control Scheme of A Line-commutated SVC for Flicker Control. The 8th International Power Engineering Conference (EPEC 2007)

65. Mahmood Joorabin, Morteza Razzaz, Mazdak Ebadi. Employing Fuzzy Logic in Damping Power System Oscillations Using SVC. Second International Conference on Electrical Engineering 25-26 march 2008

66. A. Barnawi, A. Albakkar, O. P. Malik. RLS and Kalman Filter Identifiers Based Adaptive SVC Controller. 39th North American Power Symposium (NAPS 2007)

67. G. W. Chang, Y. J. Liu, С. I. Chen. Modeling Voltage-Current Characteristics of an Electric Arc Furnace Based on Actual Recorded Data: A Comparison of Classic and Advanced Models, IEEE 2008

68. К. Hongesombut, Y. Mitani, K. Tsuji. An Adaptive Static Var Compensator Using Genetic Algorithm and Radial Basis Function Network for Enhancing Power Stability. 2001 IEEE Porto Tech Conference

69. Zhenyu Fan, Enslin Johan. Harmonic Impedance Analysis in the Presence of Static Var Compensator (SVC), IEEE 2006

70. Tamer Abdelazim, O. P. Malik. Intelligent SVC Control for Transient Stability Enhancement, IEEE 2005

71. Steffen Prinz, Dietrich Stade. Optimal control of Static VAr Compensators in power supply systems with electrical arc furnaces, EPE 2005 Dresden

72. N. Farokhnia, S. H. Fathi, R. Khoraminia. Optimization of PI Coefficients in DSTATCOM Nonlinear Controller for Regulations DC Voltage using Genetic Algorithm, IEEE 2009

73. Mohammad Golkhab, R. Paravi Torghabeh. Dynamic Reactive Power Compensating Based on Fuzzy Logic in Power Transmission, IEEE 2008

74. Баланс энергий в электрических цепях. /Тонкаль В.Е., Новосельцев А.В., Денисюк С.П. и др., отв.ред. Волков И.В. Киев, Наук, думка, 1992.-312с.

75. Волков И.В. Минимизация реактивной мощности элементов индуктивно-емкостных преобразователей./ЯТробл. техн. электродинамики. -1972.-Вып.35.-С. 100-106

76. Демирчян К.С. Реактивная или обменная мощность // Изв. АН СССР -Энергетика и транспорт. № 2, 1984.-С.66-72.

77. Жарков Ф.П.Об одном способе определения реактивной мощности. Изв. АН СССР Энергетика и транспорт, № 2, 1984.-С.73-81.

78. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в сетях промпредприптий.- М., Энергоатомиздат, 2000.- 331 с.

79. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. К вопросу об определении частотных характеристик электрических сетей // Изв. вузов СССР Энергетика, №11, 1982.- С.21-24.

80. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Метод определения частотных характеристик электрических сетей // Техническая электродинамика, № 4, 1983.-С. 105107.

81. Жежеленко И.В., Липский A.M., Саенко Ю.Л. Расчет параметров устройств компенсации колебаний напряжений // Изв. вузов СССР Энергетика, №2, 1984.-С.39-41.

82. Маевский О, А. Энергетические показатели вентильных преобразователей.- М., Энергия, 1978.- 320 с.

83. Маевский O.A. Интегральный метод определения энергетических соотношений в вентильных преобразователях // Изв. вузов Энергетика,- 1965.- № 8. -С.43-51.

84. Fryze S. Мое rzeczywista, urojona i pozorna w obwodach elektiycznych о przebiegach odksztalconych prçdu i napiçcia // Przeg^ld elektrotechniczny, No 7, No 8, 1931.

85. Fryze S. Wsprawie okreslania mocy w obwodach elektrycznych о przebiegach odksztalconych pr^du i napicia // Przegl^d elektrotechniczny, No 22, 1931.

86. Fryze S. Wirk-, blind- und soheinleistung in elektrischen stromkzeisen mit nichtsinusformigen verlanf von ström- und Spannung // ETZ, 1932, H.25. -P.596-599, H.26. -P.625-627, H.29. -P.700-702.

87. Budeanu С. I. Puissances reactives et fictives // Instytut Romain de l'Energie, Bucharest, Romania, 1927. -P.45-48.

88. Czarnecki L.S. Current of nonsinusoidal voltage source applied to nonlinear loads // Int. Journ. On Circuit Theory and Appl., Vol.11, No 2, 1983.

89. Czarnecki L. S. Consideration on the reactive power in nonsinusoidal situations // IEEE, Trans. Instr. Meas., Vol, IM-34, No 3, Sept. 1985.

90. Саенко Ю.Л. Реактивная мощность в системах электроснабжения с нелинейными нагрузками, Автореф. дисс. Докт. Техн.наук., Мариуполь 2002131