分列运行的供电网母线柔性倒闸装置的开发与分析

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1、摘要目前，煤矿矿井供电通常采用双电源供电方式，运行方式通常采用分列运行方式。双母线分列运行供电方式符合煤矿行业标准，保证了矿井供电的可靠性和安全性，然而当对电源进线或者变压器进行检修时，就需要进行倒闸操作，改变母线的运行方式由分列运行改变为并列运行，这种变换母线运行方式过程会造成供电电源转换的线路出现一定时间的停电，对于必须保证不间断供电的运行系统煤矿供电系[1]统来说，这段时间的停电会严重影响煤矿的安全生产。为了解决这个问题，本文创造性的设计了两条母线直接进行不停电倒闸操作的装置——电力系统柔性倒闸装置。母线环流的产生是因为在分列运行的两条母线直接带电合闸操作。两条母线的电压值幅

2、值差、相角差，频率差值均会影响直接合闸操作过程产生的环流大小。基于FACTS技术设计的电力系统柔性倒闸装置，抑制或者消除环流的发生。本文从分析电力系统柔性倒闸装置的工作原理出发，创造性的提出电力系统柔性倒闸装置不停电倒闸操作中的移向调压补偿技术，移向调压技术中关键是输出电压的相位控制。电力系统柔性倒闸装置输出电压控制分为输出幅值的控制和相角的控制。本文对锁相环技术在电力系统柔性倒闸装置应用进行深入研究，设计了输出电压控制方法，并进行实验验证。电力系统柔性倒闸装置系统主要由检测部分、逆变部分、注入结构部分、控制部分等组成，柔性倒闸装置的主控器采用DSPIC30F3011单片机。在理论

3、研究的基础上设计了电力系统柔性倒闸装置的样机，搭建了实验室用双母线供电系统模型，采用大电阻模拟负载，采用真空交流接触器模拟真空断路器。并在此基础上进行了合闸操作、分闸操作相关实验。通过良好的人机界面，便捷的进行了倒闸操作动作指令，电力系统柔性倒闸装置接收到相关指令进行母线电压的补偿操作，实现了无环流进行倒闸操作，实验过程中没有大电流的产生，证明了电力系统柔性倒闸装置的实用性和可靠性。关键词：分列运行；FACTS；柔性倒闸装置；拓扑结构；软件锁相环；DSPIC单片机；ATmage128;IGBT；-I-AbstractAtpresent,thecoalminepowersupplyu

4、suallyadoptsdoublepowersupplymode,modeofoperationisusuallytheparsemodeofoperation.Doublebusbarparseoperationpowersupplymodewithcoalindustrystandard,toensuretheminepowersupplyreliabilityandsafety,butwhenthepowersupplyintolineortransformerinmaintenance,theyneedtopourbrakeoperation,changethebusop

5、erationbyparseoperationchangetocoordinateoperation,thiskindoftransformationbusoperationmodeprocesswillcausethepowersupplypowertransferlinesappearacertaintime,forpowermustensureuninterruptiblepowersystemforcoalminepowersupplysystem,thisperiodofpowerwillseriouslyaffectthesafetyofcoalproduction[1

6、].Inordertosolvethisproblem,thispapercreativedesignthetwobusdirectlypowernotpourbrakeoperationofthedevice-powersystemsoftfallbrakedevice.Buscirculationgenerationisbecauseintheparseoperationofthetwobusdirectlychargedclosingoperation.Twobusvoltagevalueamplitudedifference,phaseAngledifference,fre

7、quencydifferenceallcanaffectdirectlyclosingoperationprocessistoproducecirculationsize.BasedontheFACTStechnologydesignofthepowersystemsoftfallbrakedevice,inhibitoreliminatetheoccurrenceofcirculation.Basedontheanalysisofpowersystemsoftfal