Вибір виду кореляційної функції для моделювання випадкового процесу зміни струму різкозмінного нелінійного навантаження

Abstract

Досліджено вплив на електромагнітні показники електричної мережі виду кореляційної функції, використовуваної для моделювання випадкового процесу зміни струму різкозмінного нелінійного навантаження у вигляді амплітудно-модульованого коливання з випадковим законом зміни амплітуди і початкової фази на прикладі дугової сталеплавильної печі. Зроблено висновки про можливість використання будь-якого з трьох розглянутих видів кореляційних функцій (експоненційної, експоненційно-косинусної або експоненційно-косинусно-синусної) в разі моделювання випадкового процесу зміни струму навантаження при дослідженні питань, пов'язаних з явищем нагріву провідників і струмоведучих частин електроустаткування при протіканні несинусоїдного струму і оцінкою параметрів електромагнітної сумісності. Показано, що при дослідженні процесів, пов'язаних з нагріванням провідників і струмоведучих частин електроустаткування в електричних мережах з різкозмінними нелінійними навантаженнями, можлива заміна одного виду кореляційної функції модулювального випадкового процесу іншим за умови рівності площ під кривими взаємозамінних кореляційних функцій; при розв'язанні завдань, пов'язаних з компенсацією реактивної потужності, для моделювання випадкового процесу повинна використовуватися тільки експоненційно-косинусно-синусна кореляційна функція, що забезпечує умову диференційовності модулювального випадкового процесу. Всі висновки, отримані на прикладі моделювання випадкового процесу зміни струму навантаження при роботі дугової сталеплавильної печі, поширюються на моделювання випадкових процесів при роботі будь-яких інших видів різкозмінних нелінійних навантажень.

The influence of the type of correlation function used for a random process simulation of a non-linear load current as the amplitude-modulated oscillation with a random law of variation of the amplitude and initial phase on the electromagnetic indices of the electrical network was studied using the example of an electric steel-melting furnace. Conclusions about possibility of using any of the three considered types of correlation functions (exponential, exponential-cosine or exponential-cosine-sine) in the case of simulating a random process of rapid-changing load current when studying issues related to the phenomenon of heating of conductors by non-sinusoidal currents and evaluation of electromagnetic compatibility parameters. It is shown that in the study of processes associated with heating of conductors and current-carrying parts of electrical equipment in electric networks with rapid-chaneging non-linear loads, it is possible to replace one type of correlation function of a modulating random process with another, provided that the areas under the interchangeable correlation functions are equal; when solving problems related to reactive power compensation, only an exponential-cosine-sine correlation function should be used to simulate a random process, providing the condition of differentiability of the modulating random process. All conclusions obtained on the example of the random process simulation of the rapid-changing load current during the operation of an electric steel arc furnace are applied to the simulation of random processes during the operation of any other types of rapid-changing non-linear loads.