Monitorowanie częstotliwości pieca łukowego wykorzystujące technikę fazorową

• Autorzy: Barczentewicz Szymon , Duda Krzysztof , Bień Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.32016/1.67.24

Warianty tytułu

EN

Monitoring of electric arc furnace frequency using phasor analysis

• Konferencja: Jakość dostawy energii elektrycznej - wspólna odpowiedzialność wytwórców, dystrybutorów, konsumentów i prosumentów (28-29.11.2019; Częstochowa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje wyniki eksperymentu wykonanego w hucie stali. System pomiarowy wykorzystany do przeprowadzenia pomiarów jest oparty na systemie czasu rzeczywistego z układem FPGA, który pozwala na wykonanie pomiarów sygnałów analogowych. Trzy fazy napięcia i prądu zostały zmierzone w trzech wybranych punktach sieci zasilającej. Analiza częstotliwości ujawniła ciekawe zjawisko, w którym po wyłączeniu pieca łukowego częstotliwości napięcia i prądu w wewnętrznej części huty zmniejszyła się zamiast zwiększyć, jak można by się spodziewać. To nieoczekiwane zjawisko zostało zarejestrowane z pomocą PMU i potwierdzone przez analizę MatrixPencil. Przeprowadzone pomiary potwierdziły zasadność monitorowania częstotliwości napięcia zasilania pieców łukowych za pomocą analizy fazora.

EN

This paper presents the results of measurement experiment conducted in the operating steel plant. The measurement system was built with real time system with FPGA module, capable of measuring analog signals. Three phase voltages and currents were acquired in three selected points of supplying power network. Frequency analysis of measured signals revealed an interesting phenomenon, as it happened that after switching off the electric arc furnace, the frequency of the supplying voltage and current increased slightly instead of decreasing, as we would normally expect. This abnormal frequency behavior was identified by phasor analysis and also confirmed by DTFT (Discrete Time Fourier Transform) analysis, and MatrixPencil analysis. Performed measurements proved phasor analysis to be a useful application for electric arc furnace frequency monitoring.

Słowa kluczowe

PL

piec łukowy; analiza częstotliwości; synchrofazor

EN

electric arc furnace; frequency analysis; phasor analysis

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 67
• Strony: 115--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Barczentewicz Szymon

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Duda Krzysztof

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Bień Andrzej

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• 1. Uz-Logoglu E., Salor O., Ermis M.: Online Characterization of Interharmonics and Harmonics of AC Electric Arc Furnaces by Multiple Synchrounous Reference Frame Analysis, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 52 no. 3, 2016, s. 2673-2683.
• 2. Vatankulu Y. E., Şentürk Z., Salor O.: Harmonics and Interharmonics Analysis of Electrical Arc Furnaces Based on Spectral Model Optimization With High-Resolution Windowing, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 52 no. 3, 2016, s. 2673-2683.
• 3. Duda K., Zieliński T. P.: FIR filters compliant with the IEEE standard for M class PMU, Metrology and Measurement Systems, vol. 23 no. 4, pp. 623-636, 2016
• 4. Synchrophasor Measurements for Power Systems, IEEE Standard C37.118.1, Dec. 2011.
• 5. Synchrophasor Measurements for Power Systems-Amendment 1: Modification of Selected Performance Requirements, IEEE Standard C37.118.1a, Apr. 2014.
• 6. Duda K., Zieliński T. P., Barczentewicz Sz., Perfectly flat-top and equiripple flat-top cosine Windows, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 65 iss. 7, 2016, s. 1558-1567.
• 7. Hua Y., Sarkar T.K.: Matrix pencil method for estimating parameters of exponentially damped/undamped sinusoid in noise, IEEE Trans. Acoustics. Speech Signal Processing, vol. 38, no 5, s. 814-824,.
• 8. Oppenheim A. V., Schafer R. W., Buck J. R.: Discrete-Time Signal Processing, 2nd ed. Englewood Cliffs, NJ, USA: Prentice-Hall, 1999.
• 9. Zieliński T. P., Duda K.: Frequency and damping estimation methods - an overview, Metrology and Measurement Systems, vol. 18, no. 4, 2011, s. 505–528.
• 10. Duda K., Zieliński T. P.: Efficacy of the frequency and damping estimation of a real-value sinusoid, IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, vol. 16, iss. 2, 2013, s. 48-58.
• 11. Duda K., Barczentewicz Sz.: Interpolated DFT for sinα(x) Windows, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 63 no. 4, 2014, s. 754-760.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).