煤矿用600kvar静止无功发生器控制系统的研究

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1、国内图书分类号：TM714.3学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文煤矿用600KVar静止无功发生器控制系统研究硕士研究生：张昆导师：王立国副教授申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TM714.3U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHON600KVarSTATICVARGENERATORCONTROLSYSTEMUSEDINCOALMINECandidate：Z

2、hangKunSupervisor：A/Prof.WangLiguoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffiliation：Dept.ofElectricalEngineeringDateofDefence：June,2010Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要鉴于井下采煤环境中大容量非线性电机负载启动时引起的无功功率冲击和井下长距离供电线路末端电压跌落导致电机设备

3、无法正常启动的现象，响应国家节能降耗的政策，本文以煤矿井下1140V供电电网动态无功补偿为研究背景，基于ip-iq电流检测算法对电网中无功电流进行检测，研究容量为600KVar的静止无功发生器—SVG(StaticVarGenerator)控制系统，旨在对煤矿井下供电系统进行无功补偿、提升长距离供电线路末端电压。论文主要工作如下：分析静止无功发生器基本原理及控制方法，对电流间接控制和电流直接控制方法优势进行比较，研究基于瞬时无功功率理论的ip-iq电流检测算法对电网系统中无功电流进行快速检测。设计以ip-iq电流检测算法和滞环比较控制为主体的静止无功发生器控制流程。搭建基于ip-iq电流检测

4、算法的MATLAB/SIMULINK仿真模型。设计SVG装置总体硬件结构及运行流程。根据煤矿井下采煤环境的特殊性，为SVG加装防爆柜体。根据IGBT开关损耗数据图选择热管散热器。对信号调理电路、DSP电路、SCI串口通信电路、光纤接口电路、CPLD电路等进行设计调试。设计SVG控制程序总流程图。编写信号采样、电压基波信号提取、无功电流检测、有功参考电流获取、滞环比较控制及其PWM波形产生、死区控制、限幅保护等控制程序。根据数字信号处理器TMS320F2812的数据处理属性，编写ip-iq电流检测法的校准算法，并通过实验对算法程序进行验证。组建SVG试验样机，搭建无功补偿实验平台，为控制系统的

5、验证提供实验环境。经过实验验证，本文研究的静止无功发生器控制系统能实时迅速补偿电网系统中的无功功率且运行稳定可靠。关键词静止无功发生器；瞬时无功功率理论；滞环比较PWM控制；DSP；煤矿隔爆-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractViewthephenomenonofreactivepowerimpactcausedbystartinglarge-capacitynon-linearelectricalloadandelectricalequipmenthardstartingcausedbyterminalvoltagedropattheendofundergroundlong

6、-distancepowerlinesintheundergroundminingenvironment,respondingtonationalenergysavingpolicy,thispaper,dynamicreactivepowercompensationin1140Vminepowernetworkfortheresearchbackground,basedonip-iqcurrentdetectionalgorithmusedtodetectthereactivecurrentinelectricnetwork,studythecontrolsystemof600KVarSV

7、G(StaticVarGenerator)usedforcompensatingreactivepowerincoalmineundergroundpowersystemandenhancingtheterminalvoltageattheendofundergroundlong-distancepowerlines.Thispaperfollowstheworkof:Analyzethebasicprinc