بررسی پایداری بار غیرخطی کوره قوس الکتریکی در حضور منابع توان راکتیو

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات اصفهان

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد

چکیده

در این مقاله ابتدا به مدل ‌کوره قوس الکتریکی پرداخته می‌شود. مدل به کار رفته در این مقاله یک مدل دینامیکی نمایش داده شده با یک معادله دیفرانسیل است. سپس، این مدل در کنار مدل سیستم قدرت که به صورت مدار معادل تونن در نظر گرفته شده قرار داده می‌شود و نقاط کار سیستم دینامیکی کل استخراج می‌گردد. با خطی‌سازی سیستم حول نقاط کار، ماتریس ژاکوبین سیستم استخراج گردیده و نوع پایداری نقاط تعادل مشخص می‌گردد. در ادامه معادله محدود شده به منیفلد مرکزی برای سیستم مورد نظر به دست خواهد آمد و از روی آن به بررسی اتفاقات ممکن در سیستم  فوق در مقدار بحرانی پارامتر انشعاب پرداخته می‌گردد. در پایان نتایج تحلیلی را با نتایج شبیه‌سازی که به کمک نرم‌افزار Auto به دست آمده، مقایسه می‌گردد و در انتها به این نتیجه خواهیم رسید که با استفاده از روش تحلیلی تنها یک نوع از انشعابات این سیستم قدرت مشخص می‌گردد ولی با استفاده از نرم‌افزار Auto همه انشعابات موجود در سیستم قدرت فوق مشخص می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Stability of nonlinear load electric arc furnaces in the presence of reactive power sources

نویسندگان [English]

  • Pegah Sagha 1
  • Bahador Fani 2
چکیده [English]

This paper first discusses about Electric arc.the model used in this paper is a dynamic model shown with a differential equation. Then, this model is placed with power system model which is considered as a thevenin equivalent model,and whole dynamical system is derived. With linearization around the work places, Jacobian Matrix of the system was extracted and the stability of equilibrium points specificed. Infollow, restricted equation to the central manifold for system intended is achieved and using that, possible events in the system the critical values of the bifurcation parameter is investigated. At the end, the analytical result is compared with the simulation results obtained with the help of Auto software. Finally, we will conclude that, using one type of the analytical method, one split of power system is characterized, but with using Auto software, all bifurcation are identified in the power system.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Arc furnace
  • bifurcation
  • auto software
[1] M .Gulshan Hamadani, Voltage stability of power systems, printing, publishing Astan Quds Razavi, 2007.

[2] W. Gu, F. Milano, P. Jiang, G. Tang, "Hopf bifurcation induced by SVC controllers: A didactic example", Int. J.Electric Power System Research, Vol. 77, pp. 234-240, 2007.

[3] T.A. Kuznetsov, "Elements of aplled bifurcation theory", Second edition, Springer, 1998.

[4] S. Wiggins, "Introduction to applied nonlinear dynamical systems", Second edition, Springer, 2003.

[5] H. Samet, "Modeling and prediction of dynamic reactive power control algorithm used in electric arc furnaces with the aim of SVC", School of Electrical and Computer Engineering, Isfahan University of Technology, PhD Thesis in Electrical Engineering, 2008.

[6] F. Chen, K.B. Athreya, V.V. Sastry, S.S. Venkata, "Function space valued markov model for electric arc furnace", IEEE Trans. Power Sys., Vol. 19, No. 2, pp. 826-833, May 2004.

[7] G.C. Montanari, M. Loggini, A. Cavallini, L. Pitti, D. Zaninelli, "Arc-furnace model for the study of flicker compensation in electrical networks", IEEE Trans. Power Deliv., Vol. 9, No. 4, pp.2026-2036, 1994.

[8] S.M. Mousavi Agah, S.H. Hosseinian, N. Askarian Abyaneh Moaddabi, "Parameter identification of arc furnace based on stochastic nature of arc length using two-step optimization technique", IEEE Trans. Power Deliv., Vol. 25, No. 4, pp. 2859-2867, Oct.

[9] T. Zheng, E.B. Makram, "An adaptive arc furnace model", IEEE Trans. Power Del., Vol. 15, No. 3, Jul. 2000.

[10] M.A. Gómez-Martínez, A. Medina, C.R. Fuerte-Esquivel, "AC arc furnace stability analysis based on bifurcation theory", IEE Proc.-Gener.  Transm. Distrib., Vol. 153, No. 4, pp. 463-468, July 2006.