Аннотация
В статье приведено подробное описание математической модели электротехнического комплекса «дуговая сталеплавильная печь – статический тиристорный компенсатор» на примере ДСП-120 и СТК-100. Модель реализована в приложении Simulink математического пакета Matlab. Разработанная модель позволяет проводить комплексные исследования электрических режимов ДСП, режимов работы системы автоматического управления перемещением электродов, а также алгоритмов управления реактивной мощностью статического тиристорного компенсатора. С целью наглядной демонстрации работы модели в рамках данного исследования получены графики: электрических характеристик ДСП-120; изменения тока электрической дуги; электрических и технологических характеристики ДСП-120 с фактическим распределением рабочих точек; суммарной мощности дуг во время перехода с одной стадии плавки на другую; реактивной мощности комплекса ДСП-120-СТК и напряжения на шинах ЗРУ-35 кВ при различных режимах регулирования ТРГ.
Ключевые слова
Математическая модель, дуговая сталеплавильная печь, статический тиристорный компенсатор, система управления перемещением электродов, компенсация реактивной мощности, случайные колебания токов дуг.
1. Электротехнологические промышленные установки: учебник для вузов / И.П. Евтюкова, Л.С. Кацевич, Н.М. Некрасова, А.Д. Свенчанский. М.: Энергоиздат, 1982. 400 с.
2. Кочкин В.И., Нечаев О.П. Применение статических компенсаторов реактивной мощности в электрических сетях энергосистем и предприятий. М.: Изд-во «НЦ ЭНАС», 2002. 247 с.
3. Hingorani, N.G., Gyugyi L. Understanding FACTS. Concepts and Technology of Flexible AC Transmission Systems. New York: IEEE Press book, 2000. 444 p.
4. Gyugyi, L., Otto R.A., Putman T.H. Principles and applications of static, thyristor controlled shunt compensators // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol. PAS-97, no. 5, 1978, pp. 1935-1945.
5. Корнилов Г.П., Николаев А.А., Храмшин Т.Р. Моделирование электротехнических комплексов промышленных предприятий. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2014. 239 с.
6. Николаев А.А. Повышение эффективности работы статического тиристорного компенсатора сверхмощной дуговой сталеплавильной печи: дис. … канд. техн. наук. Магнитогорск МГТУ им. Г.И. Носова, 2009. 204 с.
7. Kawamura A. An Optimal Control Method Applied for the Compensation of the Fundamental VAR Fluctuations in the Arc Furnace // IEEE Transactions of Industry Applications. 1983, vol. 1A-19, iss. 3. pp. 414-423. doi: 10.1109/TIA.1983.4504217
8. Свенчанский А.Д. Автоматическое управление электротермическими установками: учебник для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1990. 416 с.
9. Парсункин Б.Н., Андреев С.М., Ахметов У.Б. Оптимизация управления технологическими процессами в металлургии: монография. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2006. 198 с.
10. Yuhua W., Jianlin M. Electrode regulator system for ore smelting electric arc furnace based on active disturbance rejection control technology // Advanced Computer Control (ICACC), 2010 2nd International Conference (27-29 March 2010). 2010, vol. 2, pp. 109-113. doi: 10.1109/ICACC.2010.5487195
11. Математическая модель электрического контура дуговой сталеплавильной печи с реализацией случайных возмущений электрических дуг / А.А. Николаев, Г.П. Корнилов, А.В. Ануфриев, Е.В. Повелица // Приложение математики в экономических и технических исследованиях. 2014. №4(4). С. 260-271.
12. Пути совершенствования динамических характеристик дуговых сталеплавильных печей / И.А. Якимов, А.А. Николаев, Д.А. Корнилов, Г.П. Корнилов, А.В. Ануфриев, В.С. Горбунов, Е.В. Прудников // Электротехнические системы и комплексы. 2010. № 1. С. 233.
13. Особенности электроснабжения металлургического завода «MMK-METALURJI» / Г.П. Корнилов, А.А. Николаев, А.В. Ануфриев, И.А. Ложкин, В.С. Ивекеев, Е.Б. Славгородский // Электротехнические системы и комплексы. 2012. № 20. С. 235-238.
14. Ограничение провалов напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий / Г.П. Корнилов, А.Ю. Коваленко, А.А. Николаев, И.Р. Абдулвелеев, Т.Р. Храмшин // Электротехнические системы и комплексы. 2014. № 2 (23). С. 44-48.
15. Исследование влияния провалов напряжения в системе электроснабжения завода «MMK-METALURJI» на работу главных электроприводов стана горячей прокатки / А.А. Николаев, А.С. Денисевич, И.А. Ложкин, М.М. Тухватуллин // Электротехнические системы и комплексы. 2015. № 3 (28). С. 8-14.
16. Николаев А.А., Тулупов П.Г. Разработка усовершенствованных алгоритмов управления гидроприводом перемещения электродов сверхмощной электродуговой сталеплавильной печи ДСП-250 // Электротехнические системы и комплексы. 2015. № 3 (28). С. 20-27.