بهبود عملكرد ديناميكي مولد سنكرون مقياس كوچك متصل به شبكه توزيع در حضور كوره قوس الكتريكي

Dynamic Performance Improvement of Grid-connected SSSG in Presence of Electrical Arc Furnace

كوره قوس الكتريكي داراي توان مصرفي متغير با زمان است كه باعث ايجاد نوسانات مكانيكي در مولد­هاي سنكرون مقياس كوچك مجاور و در نتيجه كاهش عمر آن مي­ شود. در اين مقاله، در ابتدا مدلي مناسب براي كوره قوس الكتريكي ارائه مي‌شود و با استفاده از داده­ هاي اندازه­ گيري شده واقعي نيز صحت سنجي مي­ گردد. در ادامه يك سيستم توزيع واقعي متشكل از مولد سنكرون مقياس كوچك، كه بارهاي صنعتي از جمله كوره قوس الكتريكي را تغذيه مي­ كند، بر اساس شبيه ­سازي حوزه­ زمان مورد آناليز و بررسي قرار مي­ گيرد. با استفاده از مطالعات تحليلي و نتايج شبيه ­سازي، مقدار مناسب براي پارامترهاي كنترل­ كننده محرك اوليه به گونه­ اي تعيين مي­ شوند كه نوسانات مكانيكي مولد سنكرون مقياس كوچك ناشي از كوره قوس الكتريكي كاهش يابد. بعلاوه، پاسخ حالت گذراي مولد سنكرون مقياس كوچك نيز در تنظيم مناسب پارامترهاي مذكور در نظر گرفته شده ­است. در نهايت مقاوم و موثر بودن پارامترهاي پيشنهادي با استفاده از داده ­هاي اندازه­ گيري واقعي سنجيده مي ­شود.

Electrical Arc Furnace (EAF) consumes time-varying power. This causes mechanical torque variations in nearby small scale synchronous generators (SSSGs) and reduces their life expectancy. In this paper, an appropriate EAF model is provided and is verified by field measurements. Moreover, an actual distribution system to which an SSSG is connected to supply industrial loads including an EAF is investigated based on time-domain simulation studies. Analytical and simulation-based studies are accomplished to determine proper SSSG controller parameters to mitigate the mechanical oscillations caused by EAF. In addition, SSSG transient performance is considered to appropriately adjust the controller parameters. Robustness and effectiveness of the proposed controller parameters are investigated using field measured EAF current signals.