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矿井配电网电压无功协调控制系统的研究
矿井配电网电压无功协调控制系统的研究
摘要：随着现代矿井自动化程度的不断提高，矿井配电网电需求量不断增大，而电力系统的过载和故障时常发生，严重影响了矿井生产和设备的运行稳定性。因此，提出了一种矿井配电网电压无功协调控制系统，该系统可以有效地提高矿井供电质量和可靠性，提高电力系统的稳定性和效率。
1.研究背景：矿井电力供应质量受限制
随着矿井自动化程度的不断提高，矿井对电力需求量不断增加，而矿井地理环境差、电力系统故障率高，造成了矿井电力供应质量的不均衡和受限。在矿井电力配电系统中，电压波动、谐波、无功功率等问题很容易发生，严重影响了矿井的生产稳定性和设备的运行可靠性。因此，急需提出一种可行的矿井配电网电压无功协调控制系统，从而提高矿井供电质量和可靠性，提高电力系统的稳定性和效率。
2.研究内容：
2.1系统结构
该系统采用无功补偿与电压控制相结合的方式，实现矿井配电网的电压控制和无功补偿。具体系统结构如图1所示。
[图1矿井配电网电压无功协调控制系统结构]
2.2系统原理
该系统主要原理是通过设备的协调作用，实现矿井配电网无功功率的平衡，从而有效地解决了电压波动、谐波等问题。通过对矿井配电网的电能质量参数进行动态监测，对电力负载进行生动细致的分析，可以及时发现矿井电网的无功过载或电压不足等问题，并通过相关的措施进行调整控制。具体方法包括：
（1）无功补偿控制：在矿井配电网中设立无功补偿装置，通过控制无功补偿装置输出的电容或电感量，有效地提高了矿井配电网无功功率的平衡度，从而起到了提高电能质量的作用。
（2）电压控制：通过对矿井配电网络中各个节点电压进行动态监测，并及时发现电压不稳定的情况，实施相应的调整控制，以确保电压的稳定性。
2.3系统实现
（1）制定详细的方案和计划，并确定系统的控制策略和控制目标。
（2）选用双向变流器和能量储备器等高效稳定化设备以及DSP、FPGA等现代控制器进行系统设计和控制。
（3）结合现场实际工作环境和要求，进行仿真测试和规模化应用实验，不断完善和调整系统的控制策略和实现方式。
3.系统优势：
（1）提高电能质量：通过对矿井配电网的电压和无功功率进行协调控制，有效地提高了电能质量，保障了矿井生产工作的正常运行。
（2）提高供电可靠性：通过有效地调整控制，预防了电力系统的过载和故障，提高了供电的可靠性，减少因电力故障而造成的生产损失。
（3）提高用电效率：通过对矿井配电网络中各个节点的调整控制，提高了电能的利用效率，减少了用电成本和能源浪费。
4.总结：
本文针对矿井电力配电网络中的电压波动和无功功率问题，提出了一种具有实际可行性的矿井配电网电压无功协调控制系统，通过有效地控制无功补偿和电压控制，提高了矿井供电质量和可靠性，提高了电力系统的稳定性和效率，为促进矿井现代化发展提供了有力的技术支撑。随着矿井自动化程度越来越高，对电力可靠性要求也越来越高，该系统具有广阔的应用前景和发展空间。