基于STATCOM技術(shù)的煤礦用電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合治理.pdf

1、電力作為煤礦生產(chǎn)過程中的主要?jiǎng)恿碓?用電系統(tǒng)是否安全可靠將直接關(guān)系到煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率和設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,甚至關(guān)系到每一位煤礦職工的人身安全。而煤礦的主要用電設(shè)備提升機(jī)晶閘管電控系統(tǒng)(SCR-D)功率因數(shù)偏低(一般在0.02～0.8之間),諧波污染嚴(yán)重,而且起動無功沖擊大,引起電網(wǎng)電壓發(fā)生波動。對該用電系統(tǒng)進(jìn)行電能質(zhì)量的綜合治理方案的研究,不僅是節(jié)能降耗,是生產(chǎn)安全的迫切需求。
　　針對上述負(fù)荷具有沖擊性、非線性、諧波嚴(yán)重的特點(diǎn),

2、需要具有快速跟蹤補(bǔ)償能力的無功補(bǔ)償技術(shù),對用電系統(tǒng)的電能質(zhì)量進(jìn)行治理。STATCOM技術(shù)利用大功率電力電子開關(guān)器件構(gòu)成一個(gè)電壓源逆變器,通過動態(tài)改變輸出電壓的幅值和相位來實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)的無功功率交換,具有調(diào)節(jié)速度快、損耗低、體積小等諸多優(yōu)點(diǎn),是煤礦等用電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合治理的理想選擇。
　　本文首先分析了煤礦用電系統(tǒng)的特點(diǎn),分析其存在問題及危害,特別是提升機(jī)晶閘管電控系統(tǒng)(SCR-D)所產(chǎn)生的電能質(zhì)量問題。主要研究了鏈?zhǔn)絊TATCOM

3、技術(shù)的基本工作原理,分析了二級管鉗位、飛跨電容鉗位和鏈?zhǔn)紿橋逆變單元級聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),確定了本課題 STATCOM裝置采用鏈?zhǔn)?H橋逆變單元級聯(lián)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其次,研究了鏈?zhǔn)絊TATCOM的電流控制策略。鏈?zhǔn)?STATCOM的基于無源性控制和基于 Boost功率變換控制的電流控制策略均具有動穩(wěn)態(tài)特性好,魯棒性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。然后,設(shè)計(jì)了基于STATCOM技術(shù)的煤礦用電系統(tǒng)電能質(zhì)量綜合治理方案,并應(yīng)用于某煤礦變電站,結(jié)果表明,電壓總