發(fā)布時(shí)間：2020-06-26 13:31

【摘要】：隨著煤礦機(jī)械化程度的提高,大量非線性用電設(shè)備的涌入,煤礦井下供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量問題已不容忽視,嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題對(duì)煤礦井下的安全生產(chǎn)構(gòu)成了威脅,解決電能質(zhì)量問題迫在眉睫。而傳統(tǒng)的利用專業(yè)監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)電能質(zhì)量的方法實(shí)時(shí)性差、測(cè)量指標(biāo)少、誤差大、效率低,已無法滿足電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)的需求。井下綜合保護(hù)器作為煤礦電力系統(tǒng)中重要的保護(hù)設(shè)備,具有監(jiān)視、測(cè)量、控制、保護(hù)的功能,將井下綜保器作為電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端,利用其通訊功能,建立分布式電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)井下供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)分析、數(shù)據(jù)共享和綜合評(píng)估,對(duì)于提高煤礦供電系統(tǒng)可靠性,解決長(zhǎng)期困擾煤礦安全運(yùn)行的電能質(zhì)量問題,具有重要意義。首先,分析了煤礦井下供電系統(tǒng)主要存在的電能質(zhì)量問題和井下綜保器的現(xiàn)狀,提出利用井下綜保器建立分布式電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)礦井電能質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的方案,并根據(jù)實(shí)際需求對(duì)井下綜保器的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次,針對(duì)煤礦供電系統(tǒng)中主要存在的電壓偏差、三相不平衡和諧波等問題和常用的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)算法的不足,重點(diǎn)研究了監(jiān)測(cè)過程中相關(guān)的理論和算法,首先利用FastICA消除井下來源復(fù)雜、特征不明的噪聲,然后利用加窗FFT和小波包變換相融合的方法進(jìn)行諧波監(jiān)測(cè),同時(shí)進(jìn)行電壓偏差和三相不平衡度監(jiān)測(cè),最后利用加權(quán)RSR法對(duì)電能質(zhì)量做出綜合評(píng)估。然后,利用MATLAB構(gòu)建符合煤礦井下實(shí)際供電情況的信號(hào),仿真結(jié)果證明了相關(guān)算法的正確性和有效性。最后,在實(shí)驗(yàn)室條件下搭建煤礦井下供電系統(tǒng)模擬平臺(tái),并利用PLC控制器及工控機(jī)構(gòu)建電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)和綜合評(píng)估系統(tǒng),對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行模擬,并對(duì)其電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,井下綜保器能夠通過與上位機(jī)的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)和綜合評(píng)估,將具有電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)功能的井下綜保器應(yīng)用于煤礦井下供電系統(tǒng)具有一定的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值和理論研究?jī)r(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TD611
【圖文】：

機(jī)、礦井提升機(jī)、絞車、輸送機(jī)等設(shè)備大量投入使用時(shí)，諧波的含量明顯增加，針對(duì)這一情況，利用 MATLAB 建立信號(hào)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，給定源信號(hào)：0 0 1 0 1 0 1 0 1220 2 220 2 220 2 220 2( ) 220 2*sin( * ) *sin(5* * ) *sin(7* * ) *sin(11* * ) *sin(13* * )5 7 11 13S t = f t + f t + f t + f t + f t +z其中0f 為基波頻率 50Hz ，z 為隨機(jī)噪聲，10.02 s ≤ t ≤ 0.14s，信號(hào)由50Hz的基波，250Hz 的 5 次諧波，350Hz 的 7 次諧波，550Hz 的 11 次諧波，650Hz 的 13 次諧波和隨機(jī)噪聲組成，其中諧波在 0.02s 時(shí)出現(xiàn)且在 0.14s 時(shí)消失。要提取的有用信號(hào)即為：0 0 1 0 1 0 1 0 1220 2 220 2 220 2 220 2( ) 220 2*sin( * ) *sin(5* * ) *sin(7* * ) *sin(11* * ) *sin(13* * )5 7 11 13X t = f t + f t + f t + f t +f t眾所周知，隨著諧波次數(shù)的增加，相應(yīng)諧波的幅值將降低，并根據(jù) GB / T17626.7 - 2008 / IEC 61000 - 4 - 7：2002《電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、間諧波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則》中的規(guī)定：測(cè)量的諧波次數(shù)一般為第 2 到第 19 次，以便于執(zhí)行[71-73]，故對(duì) 13 次及以上諧波不做過多討論[74]。源信號(hào)波形如圖 3-1 所示，其中橫軸為時(shí)間/s，縱軸為幅值/V。

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【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2730383