發(fā)布時間：2020-06-07 23:06

【摘要】：在礦山供電系統(tǒng)中,大量使用電力電子裝置及其它非線性電力電子器件,使得電網(wǎng)中的無功的危害與諧波的污染越來越嚴(yán)重,造成供電質(zhì)量下降,功率因數(shù)低,諧波含量高,電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低,設(shè)備運(yùn)行的安全性差、人員的安全性低等問題。因此,需要針對礦山供電系統(tǒng)的特點(diǎn),設(shè)計適合的無功補(bǔ)償與諧波抑制的方案,改善供電電網(wǎng)運(yùn)行工況,提高供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。本文首先對針對雞西榮華煤礦的設(shè)備特點(diǎn),分析了該煤礦供電系統(tǒng)中諧波和無功的產(chǎn)生原因,結(jié)合國內(nèi)外對諧波抑制與無功補(bǔ)償研究成果,對比了常用的無功補(bǔ)償方案,最后選擇以靜止無功補(bǔ)償器(SVG)為補(bǔ)償裝置的方案。其次,針對SVG的基本原理、工作特性、主電路進(jìn)行重點(diǎn)的分析,引入直接控制和間接控制兩種控制方法,并將直接控制法應(yīng)用于SVG的補(bǔ)償系統(tǒng)中。為了能夠有效地補(bǔ)償系統(tǒng)中的無功和諧波,就首先要對系統(tǒng)進(jìn)行諧波電流和無功電流進(jìn)行快速而精確的檢測。本文分別介紹了幾種不同的無功電流檢測方法,并對其進(jìn)行比較、分析,得出各自的特點(diǎn)、適用性。然后,分析了傳統(tǒng)的p-q法和i_p-i_q法各自的優(yōu)缺點(diǎn)和局限性,并重點(diǎn)針對i_p-i_q法在三相電壓畸變且不對稱的情況下,無法檢測到準(zhǔn)確的基波正序有功和無功電流的缺點(diǎn),提出改進(jìn)的方法,加入了提取單元、基波正序電壓提取器、基于電源電壓旋轉(zhuǎn)矢量的坐標(biāo)檢測法以得到改進(jìn)后的i_p-i_q電流檢測法。這三部分中,前兩者都是用于提取A相基波正序電壓,同時可以省去鎖相環(huán)的部分,延時滯后問題得到了較大的改善;后者可以得到三角函數(shù)的表達(dá)式,省去三角變換。由此形成的兩種不同的諧波和無功電流檢測方法在MATLAB軟件的Simulink模塊中進(jìn)行仿真,將得到的波形圖進(jìn)行對比,選擇一種檢測性能更好的方案,并將這種方案與傳統(tǒng)的i_p-i_q法檢測得到的波形對比,驗(yàn)證了改進(jìn)后的i_p-i_q電流檢測法的效果遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的i_p-i_q法。接著,對SVG補(bǔ)償系統(tǒng)的硬件和軟件給出設(shè)計方案,繪出SVG補(bǔ)償系統(tǒng)的總原理框圖,以DSP28335芯片作為主控芯片,設(shè)計出包括了電壓過零檢測電路、驅(qū)動電路等硬件部分和包括了補(bǔ)償系統(tǒng)主程序、PWM輸出等在內(nèi)的軟件設(shè)計模塊。最后,在理論研究基礎(chǔ)之上,論文應(yīng)用MATLAB軟件的Simulink模塊,在整個補(bǔ)償系統(tǒng)的仿真當(dāng)中,分別對i_p-i_q法和改進(jìn)的i_p-i_q法進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明,本文提出的改進(jìn)后i_p-i_q電流檢測法能有效對礦山供電系統(tǒng)進(jìn)行諧波抑制和無功補(bǔ)償。
【學(xué)位授予單位】：黑龍江科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD61;TM761

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2702127