分列運(yùn)行的礦井供電網(wǎng)母線倒閘匹配裝置的研究.pdf

1、目前,煤礦礦井35KV/6KV變電所母線都采用了分列運(yùn)行的供電方式,當(dāng)對(duì)電源進(jìn)線或者變壓器進(jìn)行檢修時(shí),就常常需要進(jìn)行倒閘操作將6KV側(cè)母線的分列運(yùn)行方式改變?yōu)槟妇€的并列運(yùn)行方式,這種母線運(yùn)行方式變換過(guò)程會(huì)引起進(jìn)行電源轉(zhuǎn)換的線路出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間停電問(wèn)題,對(duì)煤礦這樣一個(gè)特殊的供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō),這種長(zhǎng)時(shí)間停電問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響煤礦的生產(chǎn)效益。對(duì)此,本文提出一種可以在兩條母線之間直接進(jìn)行不停電合閘的操作裝置——倒閘匹配控制器。由于在分列運(yùn)行的兩條母線之間直接

2、帶電合閘勢(shì)必會(huì)引起環(huán)流問(wèn)題,所以倒閘匹配控制器的主要目的就是抑制或者消除這個(gè)環(huán)流。而這個(gè)環(huán)流的大小與合閘的兩條母線的參數(shù)(兩側(cè)的電壓值,兩側(cè)電壓的相角差,兩側(cè)系統(tǒng)的電壓頻率)有關(guān),FACTS技術(shù)的應(yīng)用則可以解決這個(gè)問(wèn)題。為此,本文先研究了三種典型的FACTS控制裝置,分別是STATCOM、SSSC和UPFC。通過(guò)分析得到SSSC裝置的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式上與本文提出的倒閘匹配控制裝置最為相近,并以此為參考,提出本文研究的倒閘匹配控制裝置的

3、串聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的輸出電壓向量的控制方式進(jìn)行了探討研究。這里,倒閘匹配控制裝置的主要任務(wù)是輸出一個(gè)電壓向量,而這個(gè)電壓向量是兩側(cè)母線的電壓向量之差,所以,可以將倒閘匹配控制裝置的輸出進(jìn)行細(xì)化,分為輸出幅值的控制和相角的控制?？臻g電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)是一種用在電機(jī)調(diào)速上跟蹤磁鏈軌跡的算法,該算法具有直流側(cè)電壓利用率高,諧波輸出低的特點(diǎn),而被用來(lái)作為本控制裝置的PWM控制算法。最后為了驗(yàn)證本文所提出的這種倒閘匹配

4、控制裝置能夠解決兩條母線之間直接帶電合閘引起的環(huán)流問(wèn)題,在MATLAB仿真工具中的SIMULINK環(huán)境下,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真。通過(guò)仿真分析驗(yàn)證了本文所提出的倒閘裝置的可行性和正確性。最后本文還對(duì)整個(gè)倒閘匹配控制裝置的檢測(cè)部分做了硬件實(shí)現(xiàn),以ATmage128單片機(jī)為主控芯片,對(duì)兩側(cè)母線的參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量,為了便于觀察、記錄和控制相關(guān)參數(shù),還開發(fā)一款LED液晶顯示觸摸屏,可以直接在這個(gè)屏上進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的觀察,記錄和設(shè)定等操作,具