基于ip-iq算法谐波检测的高压APF在煤矿电网中的应用.pdf

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1、经验交流自动化技术与应用》2010年第29卷第7期TeehnicalC：ommunications基于．ip一-iq算法谐波检测的高压APF在煤矿电网中的应用林蒙丹1，赵雪林(1．徐州工业职业技术学院，江苏徐州221006；2徐州矿务集团有限公司供电处，江苏徐州221006)摘要：通过对煤矿电网的电能质量普查分析，发现了煤矿6kV主副井提升机谐波含量与6kV母线电压谐波总畸变率严重超标。经过有针埘性的分析、调查、研究和试验，确定了适合煤矿实际的补偿治理方案，并设计出了一套用于高压系统的基于i,-i，．算法谐波检测的APF装置。该高压APF装置谐波电流检测方法采用瞬

2、时无功功率理论(io-i，算法)，电流跟踪采用三角载波比较方式。对直流侧电容电压控制采朋滑模变结构控制方法，该方法跟踪性能好、鲁棒性强，克服了传统PI调解超调量和静态响应误差大、响应速度慢、参数难调节等缺点。关键词：APF；高次谐波；瞬时无功功率理论；煤矿电网中图分类号：TD61文献标识码：B文章编号：1003—7241(2010)07—0107—04ApplicationofHigh-VoltageAPFBasedonip-iArithmeticqLINMeng-dan．ZHAOXue-lin(1．ElectricalEngineeringDepartmentX

3、uzhouCollegeofIndustrialandTechnology,Xuzhou221006China；2．PowerSupplyDepartmentXuzhouMiningGroupLtd．，Xuzhou221006China)Abstract：Fromthegeneralinvestigationofpowerqualityincoalmines，itisdiscoveredthattheharmoniccontentsofmainandauxiliaryelevatorsand6KVbusareoverindexseriously．Thepracti

4、calcompensateschemeforcoalminesisdeter—minedthroughaimedanalysis，survey，studyandtrial，anddesignsasetofAPFequipmentwhichbasedoni-i。。arithmeticharmonicwavetestingforhigh—pressuresystem．Thistestingmethodutilizesi-iarithmeticandtriangular—。carriercomparisontotrackcurrent．Thismethodhasgood

5、trackingperformance，strongrobust，overcomethedisad—vantagesoftraditionalPIregulationovershootandbigerrorsofstaticresponse，slowlyresponsespeed，parametershardtoadjust，etc．Keywords：APF；highorderharmonic；ip-i；coal—minepowergrid。1引言击性和不平衡性，产生谐波、电压波动、电压跌落等各煤矿矿井的用电设备主要是通风、排水、提升、运种电能质量问题，威胁着矿井

6、的安全。输和采掘机械，绝大部分为感性负荷，单机功率大，自然功率因数低。主要用电环节的供电设备全部按照双回2煤矿电网电能质量普查分析路，一用一备的方式配置。近十年来随着节电降耗活动2．1测量数据及说明的深入开展，各矿井配置了部分大功率电力电子设备，主井运行时，6kV母线电压谐波总畸变率在4．65％运行工况得到改善成效明显。但这些设备的非线性、冲(统计值)～6．34％(最大值)之间变化，电压谐波总畸变率超出了5％的国家标准要求。收稿日期：2010—02—08自动化技术与应用》2010年第29卷第7期经验交流TechnicalCommunications由于该系统在6k

7、V侧形成l2脉波整流，其输入电制时，却又存在控制系统过于复杂，实时性差的问题。流可以分解为：本文所研制的APF采用了以双DSP十CPLD为核心的=sirra—l11sinll13sinlI~数模混合控制系统，包括补偿信号的检测、电流跟踪控23s25sin25cat⋯]制、逆变器直流侧电压的稳定控制等功能在内。在确保即：电流中仅含12k±l(k为正整数)次谐波，6kV总APF对实时性、准确性、灵活性要求的同时，又降低了进线中主要是11次和13次谐波电流。控制系统的成本，提高了可靠性。谐波检测采用瞬时无2．2数据分析功功率理论(i一i算法)。并针对直流侧电压的稳定控表

8、1主井运行