井下UPS并联供电系统无差拍环流抑制方法.pdf

第 4 2卷 第 6 期 2 0 1 6 年 6月 工矿 自 动 化 I nd us t r y a nd M i n e Aut o ma t i on Vo 1 ． 4 2 NO． 6 J 12 171 ．2 0I 6 文 章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 6 0 6 0 0 7 0 0 5 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 l x ． 2 0 1 6 ． 0 6 ． 0 1 7 王玲 ， 吴涛 ， 李志忠． 井下 UP S并联供电系统无差拍环流抑制方法E J I ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 6 ， 4 2 6 7 0 7 4 ． 井下 U P S并联供电系统无差拍环流抑制方法 王玲 ， 吴 涛 ， 李 志忠。 1 ． 国 网陕 西省 电力 公 司 培 训 中心 ， 陕 西 西安7 1 0 0 5 4 ； 2 ． 国家 电 网公 司 电网接 地工 程技 术实 验室 ，陕西 西安7 1 0 0 5 4 摘要 为了提升煤矿井下 UP S供 电系统的可靠性 ， 提 出了井下 UP S并联供 电 系统无差拍环流抑制 法。 首先 ， 建立 了 UP S并联供 电 系统 拓 扑结构 的 等效 离散 数 学模 型 ， 并重 点分 析 了 UP S并联供 电 系统 中 在 的 零序环 流 问题 ； 然后 ， 引入 非 线性无 差拍 控制 器 对零序 电流进行 平抑 处理 ； 最后 ， 通 过 2 3 5 k W UP S 联供 电 系统 实验样 机 对该 方 法进 行验 证 与分析 。实验 结果表 明 ， 该 方法 可有效 抑制 井 下 UP S并联供 电 系 的零序 环流 ， 且仅 需 2 ～ 5 ms即可 实现 UP S并联 供 电 系统的 冗余性 恢 复 。 关 键词 矿 井 UP S并联 供 电 ；不 问断 电源 ；环 流抑 制 ；无 差拍控 制 中图分 类号 T D6 1 1 文献 标 志码 A 网络 出版 时间 2 0 1 6 0 6 一 O 1 1 0 3 2 网络 出版地 址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 O 1 6 0 6 0 1 ． 1 0 3 2 ． 0 1 6 ． h t ml De a d b e a t c i r c u l a t i ng c ur r e nt s u p pr e s s i o n me t h o d o f un d e r gr o un d UPS p a r a l l e l i n g po we r s u pp l y s ys t e m W ANG Li n g ， W U Ta o ，LI Zhi z ho ng 。 1． Tr a i n i ng Ce n t e r ，St a t e Gr i d Sha nnx i El e c c t r i c Po w e r Co mpa n y，Xi a n 71 0 0 54，Chi na； 2． Po we r Gr ou nd i ng En gi n e e r i ng La b or a t or y，St a t e Gr i d Cor p or a t i on，Xi a n 71 00 5 4，Chi n a Ab s t r a c t I n o r d e r t o i mpr o v e r e l i a bi l i t y o f u nd e r gr o un d U PS p o we r s up pl y s ys t e m ， a de a d be a t c i r c u l a t i n g c u r r e nt s u pp r e s s i o n me t h od of u nd e r gr o un d U PS pa r a l l e l i ng p owe r s up pl y s ys t e m wa s p ut f or wa r d． Fi r s t l y， a n e qu i v a l e n t d i s c r e t e ma t he m a t i c a l mod e l o f UPS p a r a l l e l i ng p o we r s up pl y s y s t e m t o p ol o gy wa s e s t ab l i s he d， a n d z e r o s e qu e n c e c i r c ul a t i ng c u r r e nt i n pa r a l l e l i ng p owe r s upp l y s y s t e m wa s e m p ha t i c a l l y a n a l y z e d．The n， no nl i n e a r de a d be a t c o nt r o l l e r wa s i nt r o du c e d t o c on t r ol a nd p r oc e s s z e r o s e q ue n c e c ur r e nt ．Fi n a l l y．v e r i f i c a t i o n a nd a n a l y s i s o f t he m e t ho d we r e d o ne by pr o t o t y pe o f 2 X 3 5 kW U PS p a r a l l e l i ng p owe r s up pl y s y s t e m ． The e x pe r i m e nt a l r e s ul t s s h o w t ha t t h e me t h od c a n e f f e c t i v e l y i nh i bi t z e r o s e qu e n c e c u r r e n t o f un de r gr o und U PS p a r a l l e l i n g p owe r s up pl y s y s t e m ，a nd r e a l i z e r e du nd a nc y r e s t o r a t i o n of UPS p a r a l l e l i ng p o we r s y s t e m i n 2 5 ms． Ke y wo r ds mi ne UPS pa r a l l e l i ng p o we r s up pl y； UPS； c i r c u l a t i ng c u r r e nt s u pp r e s s i o n； d e a d b e a t c o nt r o 1 0 引言 煤矿 井下 UP S供 电 系 统是 煤 矿 发 生 安 全 事 故 后 确 保相关 安 全监 控和 生命保 障 装置 运行 的重要 设 备， 是遇险的井下工作人员 的重要生存依 仗。UP S 供 电系统 的 自身可 靠 性 、 可 恢 复 性对 整 个 备 用 供 电 系统 尤 为 重 要 。 目前 ， UP S供 电 系 统 多 采 取 N 组逆 变 单元并 联 式结 构 ， 具 有 冗 余 性 、 可扩 展 性 、 高可靠性及易维护等优点 。然而 ， 各 UP S逆变 单元因其工 作状态 不 同步或 系统 单元 参数 不 同， 收稿 日期 2 O 1 6 - 0 1 1 2 ； 修回 日期 2 0 1 6 0 4 2 2 ； 责任编辑 张强。 基金项 目 国家 自然科学基金面上项 目 EO 7 O 3 O 3 。 作者简介 王玲 1 9 8 3 一 ， 女 ， 山西 大同人 ， 讲师 ， 硕士 ， 主要研究方 向为 电力系统继电保护及 自控技术 ， Ema i l s x d w wl 1 2 6 ． c o rn。 、 万 存并 统 第 4 2卷 第 6期 2 0 1 6年 6月 工矿 自 动化 I n dus t r y an d M i ne Aut oma t i on Vo 1 ． 4 2 NO ． 6 J u n ．2 0l 6 ．。 ’ 。。 ’ 经验交流 ◆ ◆ ． ◆ 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 6 0 6 ～ 0 0 7 4 0 4 DOI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 6 ． 0 6 ． 0 1 8 周雪， 武方达 ， 杨柳铭． 基于嵌入式系统的井下监控图像清晰化装置E J 3 ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 6 ， 4 2 6 7 4 7 7 ． 基于嵌入式系统的井下监控图像清晰化装置 周 雪 ， 武方达 ， 杨柳铭 中国矿业 大 学 北 京 机 电与 信息 工程 学 院 ， 北 京1 0 0 0 8 3 摘要 针 对煤矿 井下环境 照度低 、 粉 尘 多、 电磁 环境 复 杂 ， 监控 设 备 获取 的 图像 在传 输过 程 中会 受到噪 声 污染 ， 严 重 降低 了监控 图像 质 量等 问题 ， 设计 了一 种基 于嵌 入 式 系统 的 井下监 控 图像 清晰 化装 置 。该装 置利 用 小波阂值 算 法 ， 基 于 DS P嵌入 式 系统 ， 在 有 效抑 制噪 声 的 同 时保 留 了原 始 图像 的 细节 特征 、 尖峰 点 ， 大 大 增 强 了监控 图像 的 清晰度 。 关 键词 煤矿 监控 图像 ；图像 去噪 ；清晰 化装 置 ；小波 阈值 算 法 ； DS P嵌入 式 系统 中图分 类号 TD 7 6 文献 标 志码 A 网络 出版 时 间 2 0 1 6 - 0 6 一 O 1 1 0 3 3 网络 出版地址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 6 0 6 0 1 ． 1 0 3 3 ． 0 1 7 ． h t ml 收稿 日期 2 0 1 5 - 1 2 - 2 1 ； 修回 日期 2 0 1 6 0 1 2 7 ； 责任 编辑 张强 。 作者简介 周雪 1 9 9 2 一 ， 女 ， 吉林松原人 ， 硕士研究生 ， 主要研究方向为检测技术与 自动化装置 ， Ema i l 1 3 5 2 2 0 5 0 1 1 1 1 6 3 ． c o rn。 同负载、 不 同功率因数特性下 UP S并联供电系统 自 恢 复时 间统 计 结 果 ， 当功 率 因 数 C O S 一0 ． 2时 ， 出 现响应时间峰值 ， 即便如此， 该值也仅为 5 ms ， 满足 矿 山设备 动 态备 用供 电 响应 时 间要 求 。 4结语 为 了满 足煤 矿 井 下 恶 劣 环境 对 UP S供 电系 统 可 靠 性 、 自恢 复 性 的 特 殊 要 求 ， 提 出 了 一 种 井 下 UP S并联 供 电 系 统 无 差 拍 环 流 抑 制 方 法 ， 并 基 于 2 3 5 k W UP S并联 供 电系 统实 验样 机 对该 方法 进 行 了验证 与分 析 。实 验 结 果 表 明 ， 该 方 法 具备 优 异 的零 序环 流抑 制效 果 ， 且 仅 需 2 ～ 5 ms即可 实 现井 下 UP S并 联供 电系统 的在线 自恢 复 。 参考文献 [1] [ 2] [ 3] 孙继平． 煤矿监 控新技 术与新 装备 E J ] ． 工 矿 自动 化 ， 2 O 1 5 ， 4 1 1 1 - 5 ． 崔吴辰 ， 李岳 ， 沙成 ， 等． 矿用 UP S中智能充 电系统设 计[ J ] ． 煤炭工程 ， 2 0 1 4 ， 4 6 2 1 9 2 1 ． 李博 ． 煤矿 井下 备 用电 源 网络化 电池 管理 系统 研 究 E J ] ． 自动化 与仪器 仪表 ， 2 0 1 2 6 4 2 4 3 ． r 4] CAO L L，ZHA0 G L，YU F F，e t a 1 ．Re s e a r c h o f mi n e f l a me p r o o f UP S b a s e d o n S C M [ J ] ．C o a l Mi n e Mac hi ne r y，201 4， 3 5 6 2 3卜23 3． [ 5] Y I W M，GAO F ，S UN Q R，e t a 1 ． S t u d y o n e nv e l o pe a na l ys i s of wor ks p ac e ba s e d on 6 UPS p a r a l l e l me c h a n i s m [ J] ． Ap p l i e d Me c h a n i c s M a t e r i a l s，2 01 5，70 3 31 2 - 3 17 ． [ 6] 林新春 ， 段善 旭 ， 康勇 ， 等． 基于 下垂 特性控 制 的无互 联线并联 UP S建模与稳定性 分析 [ J ] ． 中国电机工程 学报 ， 2 0 0 4 ， 2 4 2 3 3 3 8 ． [7 ] 李飞胤 ， 祝龙 记． 基 于 DS P控制 的矿 用 UP S电源设 计[ J ] ． 煤矿机 械 ， 2 0 1 3 ， 3 4 5 1 8 7 1 8 9 ． r 8] LAZ Z ARI N T B，B ARBI I ．DS P Ba s e d c o n t r o l f o r p a r a l l e l i s m o f t h r e e - p h a s e v o l t a g e s o u r c e i n v e r t e r [ J ] ． I E EE Tr a n s a c t i o n s o n I n d u s t r i a l I n f o r ma t i c s ，2 0 1 3， 9 2 7 4 9 7 5 9 ． [ 9] 何国锋 ， 徐德 鸿． 基 于解耦 控制 的多模 块逆 变器 并联 系统 直 流 环 流 抑 制 策 略 [ J ] ． 中 国 电 机 工 程 学 报 ， 2 0 1 2， 3 2 1 8 4 3 5 1 ． [ 1 O ] 何 国锋． 多 逆变器 并联 系统 若 干关键 问 题研 究 [ D] ． 杭州 浙江大学 ， 2 0 1 4 ．