煤矿电网自愈控制的研究

《煤矿电网自愈控制的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、煤矿电网自愈控制的研宄李丽华（黑龙江科技大学哈尔滨150027）摘要：木文分析了煤矿电网的运行特点，设计了适合于煤矿的自愈电网，应用预测和自诊断的方法，给出了智能电网自愈控制的关键和方法，解决了煤矿电网的电压不稳，越级跳闸等问题，最大程度地提高煤矿供电可靠性，将停电范围缩到最小。关键词：自愈电网；自愈控制；故障隔离；网格重构0引言中国是产煤大国，产量位居世界第一。但中国煤矿的安全方面百万吨死亡率一直很高，煤矿各类安全事故经常发生，其中很多事故与供电有关。在中国，由于煤矿的管理理念和经济的问题，使很多煤矿供电靠性和供电安全平水平很低，供电线路时间长老化严

2、重，供电设备的自动化程度不高，设备管理不规范，继电保护装置整定不精确，不稳定，受这样多种因素的影响，使煤矿供电系统会出现继电保护错误动作、出现故障不动作和越级跳闸等事故，严重甚至会造成大面积停电，对煤矿生产的安全和产量产生严重的影响。很多煤矿的供电供电系统分级很多；由于供电距离较长，供电网路损耗大，到达电网末端的电压过低，使末端负荷不能正常工作：由于煤矿的生产需要，煤矿的大负载较多，特別是电动机，这些大负载启动时相互影响。煤矿的供电是煤矿生产的动力，供电安全、可靠了牛.产才有保障，其在煤矿中的重要性不容置疑，煤矿电网的智能程度决定了煤矿供电的安全可靠程

3、度。随着近年来各种生物能、太阳能和风能发电等可再生能源和分布式电源的发展，世界各国及相关组织都把利用生物能、风能、太阳能发电这样的环保、经济、安全的电能作为电力建设的重点，并把智能的，有自愈控制功能的电网作为未来电网发展的目标。配电网“自愈”是智能电M的一个重要特征［1］。突出自愈控制的智能“自愈”电网方面的相关研究，已成为世界电力发展研究的新热点，是将来先进智能电网的重大科技创新和变革方向。1煤矿电网的特点随着煤矿工作面的不断扩大、延伸以及煤矿特有的工作环境的影响造成煤矿电网与其它电网不同的特点：(1)负荷侧电压偏差大，煤矿的大负荷较多，一部分大负荷

4、在采掘面而比较集中，供电距离也随着采掘的进展而不断延长，线路的延长加大了线路电压降，从而使负荷上的电压过低，影响设备的正常使用，也影响了煤矿的正常生产。(2)电网电压波动和闪变较大，煤矿有很多大功率设备经常启停，如提升机，掘进机等，由于这些设备的功率较大，启停吋对电网的冲击较大，造成电网电压在短吋间内急剧变动，严重吋可能导致同一电网的其他设备不能正常工作。随着新型设备的自动化程度的不断提高，对电网的要求也越来越高，大功率设备启停所造成的电压波动和闪变，对煤矿电网的安全和运行的可靠造成的影响已不可忽视。(3)煤矿井下电网功率因数一般都比较低，但由于井下环

5、境恶劣，要求设备防爆，普通的无功补偿装置不能用于井下。另一方面，为了满足生产的需求,井下用电设备电压等级不断提高，这对无功补偿装置的耐压，绝缘等电气性能的要求又提高一截。通过参考文献［2］知井下的无功功率补偿装置只是在近两三年才有少部分应用，还没有推广。(4)煤矿中经常发生越级跳闸，煤矿供电系统越级跳闸中由于电压波动、电气干扰、保护和开关性能差等原因造成的突发越级跳闸的比例远高于短路过流造成的越级跳闸。(5)传统煤矿电网不具备自愈能力，当电网出现故障后，无法自动恢复。同吋电网也对整体电网的安全性没有实吋评估平台，缺乏安全保障。2自愈电网的概念和基本功能

6、电网故障自愈能力，是电网把故障元件从电网中隔离或者把电网从故障状态恢复到正常运行状态的能力。“自愈”电网的概念最开始来源于美国电力基础设施战略防护系统(strategicpowerinfrastructuredefensesystem,SPID),SPID系统采用了3层的Multi-Agent结构:(1)底层：以发电、保护为主的反应层。(2)中层：实现频率的稳定、警报的过滤、故障的处理、模型的更新的命令的翻译等功能的协作层。(3)高层：实现对事件的预测、对于电网的评估、对电网的监视、和对于网络的重构、对故障的恢复功能的认知层。SPID的自愈战略理念，在

7、自愈电网(selfhealinggrid,SHG)的研发中得到了继承和发展。SHG是由自动输电和配电系统组成、支持高效、可靠提供和传输电力的智能电网体系结构［3】。SHG应具备如下功能：(1)预测、诊断和隔离电网的各种故障和潜在的隐患；(2)自动根据系统内外的条件，适吋优化系统运行状态，以使系统处于最佳的运行状态、具有最强抗扰动能力；(3)控制系统抵御外部故障冲击、保障系统能在故障情况下维持运行并进行自我诊断、自主修复。3锊能电网自愈控制的关键技术及实现方法3.1智能电网的自愈控制电网自愈控制的准则就是实现无中断供电。参考文献［4】介绍智能电网自愈控制

8、系统在不同层次、不同区域实行不同的最佳的自愈控制策略，以实现智能电网的“自我感知”、“自我诊断