煤矿供电SVG无功补偿技术的应用研究

发布时间：2017-05-21 09:04

  本文关键词：煤矿供电SVG无功补偿技术的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：淮南新集煤矿为大型现代化煤矿,其供电系统较为复杂,用电负荷种类多功率大,主要负荷为大功率三相异步电动机和电力电子变换装置,存在功率因数偏低,电网中谐波含量大,供电质量不高等问题。为了有效改善煤矿供电系统的电压稳定,抑制谐波产生,提高系统的功率因数,本文结合煤矿安全生产和煤矿用电设备的特性,在总结动态无功补偿技术发展历史及优缺点的基础,针对煤矿供电系统,提出了采用静止型动态无功补偿方案,通过查阅大量技术资料及参考文献,分析了各种无功补偿技术的优缺点,确定使用SVG的动态无功发生器补偿方案。首先,根据煤矿供电系统组成及生产设备系统的特点,计算出了煤矿需要补偿的无功功率,确定了采用SVG动态无功补偿方案。根据SVG的工作原理,建立了动态无功补偿方案的数学模型,分析SVG的电流检测方法和控制策略,采用直接电流控制方法实现对SVG装置调节无功的功能,并进行了实验验证。其次,分析了动态无功补偿方案在煤矿应用的正确性和可行性,讨论了煤矿无功补偿容量的计算及动态无功补偿系统关键参数的确定。设计了SVG的硬件电路,采用H桥IGBT功率单元串联组成6kV高压静止无功发生器,给出了SVG装置的信号检测电路、信号处理电路、DSP控制电路、滤波电路等。最后,将SVG装置应用于煤矿6kV的配电网中,经过实测数据证明SVG能够有效地在煤矿供电中进行动态无功补偿,并且能够有效抑制供电线路的谐波污染,提高了煤矿供电系统的功率因数和供电质量,给煤矿供电带来了明显的经济效益。
【关键词】：无功补偿 SVG 煤矿 供电系统
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD61;TM761.12
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-18
• 1.1 煤矿电网中的无功功率和谐波12-14
• 1.1.1 无功功率12-13
• 1.1.2 谐波13-14
• 1.2 煤矿企业无功补偿装置的发展14
• 1.3 SVG的现状及发展趋势14-16
• 1.3.1 SVG的国内外现状14-15
• 1.3.2 SVG的发展趋势15-16
• 1.4 SVG动态无功补偿装置的功能比较16
• 1.5 本文研究的主要内容16-18
• 2 煤矿供电无功补偿方案确定18-24
• 2.1 煤矿供电设备18-19
• 2.2 新集煤矿无功功率及谐波产生19-20
• 2.3 新集煤矿补偿容量的测量20-22
• 2.4 无功补偿方案的确定22
• 2.5 本章小结22-24
• 3 SVG的电流检测与控制策略24-42
• 3.1 SVG的基本构成24-28
• 3.2 SVG的工作特性28-29
• 3.3 SVG的电流检测方法29-31
• 3.4 基于瞬时无功功率的SVG的电流检测方法31-36
• 3.4.1 p、q检测法32-33
• 3.4.2 i_p、i_q检测法33-35
• 3.4.3 i_d、i_q检测法35-36
• 3.5 SVG的控制策略36-40
• 3.5.1 电流间接控制36-38
• 3.5.2 电流直接控制38-40
• 3.6 本章小结40-42
• 4 煤矿SVG无功补偿方案设计42-54
• 4.1 6kV供电系统无功补偿42-45
• 4.2 SVG硬件电路45-51
• 4.2.1 信号检测电路46-47
• 4.2.2 信号调理电路47-48
• 4.2.3 DSP控制电路48-49
• 4.2.4 辅助供电电源电路49-50
• 4.2.5 光纤转换电路50-51
• 4.2.6 IGBT驱动保护电路51
• 4.3 本章小结51-54
• 5 SVG在煤矿6kV电网的应用54-62
• 5.1 新集煤矿6kV电网无功补偿现状54
• 5.2 高压6kV无功补偿SVG装置54-55
• 5.3 SVG运行监控系统55-57
• 5.4 SVG投入运行测试57-61
• 5.4.1 测试条件57-58
• 5.4.2 测试结果58-61
• 5.5 本章小结61-62
• 6 总结与展望62-64
• 6.1 全文总结62
• 6.2 前景展望62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-70
• 作者简介及读研期间主要科研成果70

【参考文献】

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本文编号：383177