Today, dc arc furnaces are supplied by thyristor rectifiers. Because of the phase control strategy on the rectifiers, the arc voltage swings induce large reactive power variations on the power network and a static VAr compensator (SVC) or a static synchronous compensator (STATCOM) is always added to avoid flicker effect. In this paper, the authors present a new control strategy which suppresses the flicker effect and increases the furnace productivity. To supply the dc arc furnace, the ac/dc converter is based on diode rectifiers and choppers with a constant power control strategy. Consequently, the ac/dc converter can operate without a STATCOM or an SVC. To evaluate the gain in flicker and furnace productivity, simulations are done with Matlab software. These simulations take into account arc voltage measurements on a 100-MW dc arc furnace and allow for comparison of the different solutions

چکیده

امروزه کوره های قوسی DC با رکتیفایرهای تریستور تأمین می شوند. به دلیل استراتژی کنترل فاز در رکتیفایرها، نوسانات ولتاژ قوس باعث ایجاد تغییرات نیروی راکتیو در شبکه نیرو شده و یک متعادل کننده VAR ساکن (SVC) یا یک متعادل کننده همزمان ساکن (STATCOM) همواره برای جلوگیری از اثر نوسانی افزوده می شود. در این مقاله، مولفین یک استراتژی کنترلی جدید ارائه می کند که اثر نوسانی را متوقف کرده و سودمندی کوره را بیشتر می کند. جهت تأمین کوره قوسی DC، مبدل AC/DC بر پایه رکتیفایرهای و برشگرهای دیود با یک استراتژی کنترل نیروی ثابت می باشد. در نتیجه، مبدل AC/DC می تواند بدون یک STATCOM یا یک SVC کار کند. برای ارزیابی سودمندی از لحاظ نوسانات و نیز سودمندی کوره، شبیه سازی هایی با نرم افزار MATLAB انجام شده است. این شبیه سازی ها، اندازه گیری های ولتاژ قوس را در یک کوره قوسی DC 100 مگاواتی مد نظر داشته و اجازه مقایسه راه حل های مختلف را می دهند.

1-مقدمه

کوره های قوسی الکتریکی در صنعت فولاد به منظور ذوب پسماندها (35% محصول فولاد جهانی) بکار می روند. این کوره ها یکی از قدرتمندترین بارهای الکتریکی بوده و با جریان متناوب یا مستقیم قابل تأمین هستند. راه حل DC برای شبکه های نیرو، با توجه به نوسان، ضریب نیرو و هارمونیک، آلودگی کمتری دارد (1). بطور مرسوم، برای کوره قوسی DC 100 مگاواتی که با رکتیفایرهای تریستور با یک تعداد پال 24 تأمین می شود، جریان های هارمونیک رده پائین در نقطه کوپلینگ مشترک (PCC) کمتر از 1% جریان اصلی می باشند (2). اثر نوسانی، که ناشی از نوسان فرکانس پائین (بین 0.5 تا 20 هرتز) ولتاژ در PCC است، اختلال اصلی بشمارمی آید. یک SVC باید به رکتیفایرهای تریستور افزوده شود تا نوسان نیروی راکتیو متعادل شود. اندازه گذاری SVC یا STATCOM به سطح این نوسانات بستگی دارد...