[发明专利]一种基于STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理系统及方法，属于深井非煤矿电气化铁道技术领域。包括送端LCC、牵引电网和受端STATCOM系统；根据深井非煤矿电气化铁道供电系统将STATCOM系统接入交流母线，建立直流系统与交流系统之间的有功和无功的传输；根据STATCOM系统接入交流母线使得交流母线电压稳定性提高，减小电压波动对直流系统的影响，保障深井非煤矿电气化铁道安全可靠的运行；本发明可以实现通过STATCOM系统接入深井非煤矿电气化铁道供电系统、计算和分析STATCOM系统接入到交流母线提升直流输电系统输电能力和电压稳定性，达到深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理。

技术领域

本发明涉及一种基于STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理系统及方法，属于深井非煤矿电气化铁道技术领域。

背景技术

在现代深井非煤矿的生产过程中，电力是至关重要的组成部分，深井非煤矿电气化铁道供电系统的稳定性直接影响着深井非煤矿的产能，深井非煤矿电气化铁道供电系统安全、可靠的运行对深井非煤矿的正常生产及运行有非常重要的意义。目前，深井非煤矿生产技术的快速发展，大大提高了深井非煤矿的产能，这对深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压稳定要求更为严格，深井非煤矿电气化铁道供电系统采用交流系统经过LCC换流站，通过牵引网单极运行，与轨道形成回路，经过VSC逆变站接入交流系统，这就要求必须保证深井非煤矿电气化铁道的供电质量。

STARCOM是一种提高系统电压稳定性的有效措施，是促进电网安全稳定和可靠运行的客观需求；STATCOM通过在故障过程中向接入节点注入无功电流，不仅提升安装节点的电压暂降幅值，还能提高整个电力系统所有节点的电压暂降幅值。利用动态无功补偿提高深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压稳定性，也可以为换流站提供动态无功补偿，限制深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压波动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理系统及方法，用以解决深井非煤矿电气化铁道牵引网电压治理的问题，提高深井非煤矿电气化铁道供电系统运行的可靠性和稳定性。

本发明根据深井非煤矿电气化铁道供电系统，通过STATCOM动态无功补偿装置对交流电网进行无功功率补偿；根据深井非煤矿电气化铁道供电系统建立VSC逆变站直流侧直流功率与交流电网有功功率之间的等式关系，同时建立VSC逆变站直流侧、VSC在STATCOM运行方式下的无功功率与交流电网无功功率的等式关系；根据深井非煤矿电气化铁道供电系统的运行情况，计算STATCOM注入到交流送端的无功功率。

本发明的技术方案是：一种基于STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理系统，包括：

交流电网，用于深井非煤矿电气化铁道的电源，采用恒定交流电压源；

LCC换流站，用于将交流电网提供的交流电转变为直流电，然后将电能传输给牵引电网；

牵引电网，用于给深井非煤矿矿车提供±500V的直流电；

VSC逆变站，用于连接牵引电网末端，将牵引电网的直流电转变为交流电，然后汇入交流电网。

所述LCC换流站采用定电流控制，VSC逆变站采用定电压控制，牵引电网采用单极运行，与电气化铁道构成回路。

所述深井非煤矿电气化铁道供电系统交流母线采用恒定交流电压源。

所述的STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统在受到STATCOM补偿，用于稳定交流电网的电压水平。

一种基于STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理方法，采用权利要求1～2任意一项所述的基于STATCOM深井非煤矿电气化铁道供电系统的电压治理系统，具体步骤为：