井下局部通风机储能变流器的双模控制策略研究

本文主要探讨了井下局部通风机储能系统中的一个重要技术挑战，即如何设计和优化储能型变流器控制策略以满足井下环境下的特殊需求。在传统的集中式变流器难以应对井下通风机在断电情况下应急供电的问题背景下，作者提出了一个创新的解决方案——双级式储能型变流器。这种变流器集成了充放电功能，能够在电网正常运行时进行无功补偿，同时在电力中断时作为紧急备用电源。 双级式储能型变流器的核心控制策略包括两个阶段：在线运行模式和应急供电模式。在正常情况下，变流器通过PWM逆变器采用P/Q控制策略，对蓄电池进行充电并提供电网所需的无功功率，确保系统的稳定运行。然而，当供电线路发生故障时，变流器会切换到应急供电模式，此时逆变器采用V/f控制策略，以保证通风机的不间断运行。 文章特别关注了在两种运行模式之间切换时可能会出现的电流冲击问题，为此提出了基于状态反馈共电流内环的平滑切换控制策略。这个策略的关键在于将V/f控制器的状态信息与P/Q控制器的输出反馈到输入，以此来减小切换过程中的电流波动，确保储能型变流器在两种工作模式之间的平稳转换。 通过仿真验证，该控制策略证明了其在不同运行模式下的稳定性以及良好的稳态和动态性能。研究结果对于提升井下局部通风系统的可靠性、效率和安全性具有重要意义，尤其是在高强度开采综放工作面和复杂矿井通风网络中，无功补偿和应急供电能力显得尤为重要。 此外，文中提到的相关阅读材料，如综放工作面上隅角瓦斯联合抽采实践、通风网络动态解算技术、矿用低压漏电保护装置设计等，都与井下安全和电气设备管理密切相关，反映出该领域的研究是多学科交叉且不断发展的。 井下局部通风机储能型变流器控制策略的研究不仅解决了变流器的应急供电问题，还推动了整个井下电力系统的优化与智能化，对于提升我国煤炭行业的整体技术水平具有积极意义。