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1、工程硕士专业学位论文火电厂给煤机变频器低电压穿越研究改造Research and Modification of Low Voltage Ride Through Capability of Coal Feeder Inverter in Thermal Power Plant一级学科（授权点）代码： 0852 一级学科（授权点）名称： 电气工程 二级学科（领域）代码： 085207 二级学科（领域）名称： 电气工程 研 究 方 向： 电能质量 作 者：* 导 师：*教授中国矿业大学2021年 3月摘 要对于火力发电厂，给煤机是火电厂燃料供应的重要辅机，现实中因给煤机变频器低电压保护动作跳闸而
2、引起锅炉MFT动作，产生非计划停机已经多次发生，对电网稳定造成一定的影响，给运行电厂造成了巨大的经济损失，同时也影响了锅炉受热面管材和设备的使用寿命，这成为了火电厂运行中存在的一个重大的设备安全隐患。因此，将燃煤变频器改造，对于提高火电厂的电力系统的稳定性，确保火电机组的安全和可持续运行以及减少社会和经济损失非常重要。并可以避免大量的工质流失。考察燃煤逆变器电源电路的工作原理，可以得出结论，低压保护是燃煤逆变器本身的一种硬件保护，其参数不能任意改变。可以被添加到所述外部电路的装置，其变频器总线电压不会由于外部电压波动异常降低，从而提高通过煤机变频器的低电压穿越能力。本文首先简要介绍下火电厂的给
3、煤机系统，阐述给煤机变频器的相关原理和电力系统中电压暂将、低电压穿越等相关的概念，研究了会引起低电压的因素和低压变频器为什么会跳闸，总结了目前国内和国外研究人员和专家的研究成果，具体分析了煤机变频器调速系统低电压的穿越能力，在阐明煤机变频器低压通道系统设计的前提下，分析比较各种不同的实现低电压穿越能力的方法，最终确定在给煤机变频器外部回路上增加一套电力电子装置这个方案来实现低电压穿越的能力。本文结合火电厂容量转换对燃煤电力低压穿越能力的研究现状，分析比较了不同改造方案的优势和缺点，并结合徐州暨铜山华润电厂的生产实际，最终确定了给煤机低电压穿越的实际改造方案。然后，基于对单个BOOST DC/D
4、C电路的分析和放大，在测试中构建了一个低电压穿越系统数学模型（Low Voltage Ride Through System）。在模拟了不同水平的电压降模拟测试之后，最终在系统中确认了该设备。它通过不断模拟和测试各种不同程度的电压跌落情况，明确了满足火电厂给煤系统正常运行的要求。经过仿真，确定了改造方案的正确性和可行性。然后以徐州暨铜山华润电力有限公司的6台火电机组为基础，利用这32台机器改造变频器低电压穿越电源，并且完成电压跌落试验。测试数据和结果表明，在给煤机输入电压下降到不同程度时，LVRTS设备依旧可以稳定地发射直流电。满足给煤机正常生产运行需要。关键词：火电厂；给煤机变频器；低电压穿
5、越；仿真；改造AbstractFor thermal power plants, coal feeder is an important auxiliary equipment for fuel supply in thermal power plants. In reality, due to the tripping of low voltage protection action of coal feeder frequency converter, the boiler MFT action and unplanned shutdown have occurred for many t
6、imes, which has a certain impact on the stability of power grid, caused huge economic losses to the operating power plants, and also affected the service life of boiler heating surface pipes and equipment This has become a major equipment safety hazard in the operation of thermal power plants.Theref
7、ore, it is very important to improve the stability of the power system, to ensure the safety and sustainability of thermal power units, to reduce social and economic losses, and to avoid the loss of the working environment by reforming the converter. The frequency of coal feeders in power plants, an
8、d ways to improve low pressure pass capacity. Through the analysis of the working principle of the power circuit of the frequency converter of the coal feeder, we can draw the conclusion that the low-voltage protection is a kind of inherent hardware protection in the frequency converter of the coal
9、feeder, which can not be changed by randomly modifying the parameters. A set of device can be installed on the external circuit, so that the DC bus voltage of the frequency converter will not fluctuate due to the external voltage fluctuation Therefore, the low voltage ride through capability of freq
10、uency converter of coal feeder is improved.Firstly, this paper briefly introduces the coal feeder system of Xia thermal power plant, expounds the relevant principles of coal feeder frequency converter and the related concepts of voltage transient and low voltage ride through in power system, analyze
11、s the causes of low voltage and the causes of low voltage trip of frequency converter, and sums up the suggestions of domestic and foreign scholars and experts at present on improving the low voltage ride through of coal feeder frequency converter speed regulation system in thermal power plant The c
12、urrent situation of the research on the ability of the Vietnamese. Under the premise of clarifying the design objectives of the low voltage trajectory through the coal inverter system, this paper evaluates and compares several methods to understand the capacity of the low voltage trajectory and ulti
13、mately determine the addition range of the electronic equipment. Energy. External coal - fed inverter circuit through low voltage capacity.Combined with the current research status of coal feeder low voltage ride through capacity transformation in thermal power plant, this paper analyzes and compare
14、s the advantages and disadvantages of various transformation schemes, and finally determines the actual transformation scheme of coal feeder low voltage ride through based on the production practice of Xuzhou and Tongshan China Resources Power Plant. Then, based on the analysis of single boost DC /
15、DC circuit, the mathematical model of low voltage ride through system (lvrts) is constructed. Through the simulation test of voltage sag in different degrees,It has been demonstrated that the system can improve the low pressure channel through the coal feed inverter and meet the normal operation req
16、uirements of the coal feed system in the power plant. The correctness and feasibility of the scheme are verified by simulation. then, the transformation of low voltage ride through power supply of frequency converter was carried out on 6 thermal power units (32 coal feeders) of Xuzhou and Tongshan C
17、hina Resources Power Co., Ltd., and the actual voltage drop test was carried out. The test data and results show that the lvrts device can stably output DC when the input voltage of the coal feeder decreases to varying degrees, which can meet the normal production and operation needs of the coal fee
18、der.Keywords: thermal power plant; coal feeder inverter; low voltage ride through; simulation; transformation目 录摘要11 绪论111.1 选题背景111.2 国内外研究现状121.3 研究的意义141.4 低电压穿越概述151.5 本课题的主要内容171.6 本章小结172 给煤机系统概况与低电压穿越能力研究192.1 给煤机系统主要设备概况192.2 变频器调速系统研究202.3 给煤机系统低电压穿越能力分析232.4 本章小结253 提高给煤机变频器低电压穿越能力的研究263.1
19、 对给煤机控制回路中给煤机控制器电源的改造263.2 对给煤机主回路中变频器电源的改造273.3 徐州暨铜山改造方案分析333.4 本章小结344 LVRTS工作原理及仿真模型354.1 低电压穿越系统原理及整体方案354.2 建立仿真模型364.3 BOOST升压电路工作原理374.4 仿真系统介绍394.5 仿真试验与结果394.6 本章小结435 给煤机变频器低电压穿越现场改造445.1 设备现状445.2 工程概况445.3 现场施工465.4 本章小结546 给煤机低电压穿越现场试验和功能测试556.1 生产现场实际应用效果576.2 事件原因初步分析606.3 事件小结606.4
20、本章小结60结论与展望627 成果形成628 展望639 致谢64参考文献65Contents图清单图序号图名称页码图1-1大型汽轮发电机组一类辅机变频器低电压穿越区1Figure 1-1图2-1CS2024 型给煤机结构图9Figure 2-1图2-2交-直-交型变频器基本构成框图10Figure 2-210图2-3通用变频器主电路图Figure 2-3图3-1蓄电池加静态开关控制方案原理图Figure 3-1图3-2残压升压方式系统控制方案原理图Figure 3-2图3-3残压升压方式加少量蓄电池控制方案原理图Figure 3-3图3-4残压升压方式加保安电源蓄电池组控制方案原理图Figu
21、re 3-4schematic of RTM with EPS control scheme图3-5动态电压恢复器控制方案原理图Figure 3-5图4-1低电压电源穿越系统动力电源改造示意图Figure 4-1图4-2厂内备用UPS 电源接入变频器控制柜接线示意图Figure 4-2图4-3低电压穿越装置原理图Figure 4-3图4-4BOOST直流升压电路图Figure 4-4图4-5仿真模型Figure 4-5图4-6变频器并网模型Figure 4-6图4-7低电压穿越模块Figure 4-7图4-8电压检测模块Figure 4-8图4-9电网电压跌落至80%额定值仿真结果Figure
22、 4-9图4-10电网电压跌落至60%额定值仿真结果Figure 4-10图4-11电网电压跌落至40%额定值仿真结果Figure 4-11图5-1变频器低电压穿越装置电源一拖一改造示意图Figure 5-1图5-2设备施工程序图Figure 5-2图5-36A、6C、6E给煤机控制电源接线图Figure 5-3图5-46B、6D、6F给煤机控制电源接线图Figure 5-4图5-5低电压穿越装置电路图Figure 5-5图5-6低电压穿越装置DCS运行信号监视Figure 5-6图5-7低电压穿越装置SOE运行信息报警Figure 5-7图5-8低电压穿越装置就地控制柜及柜内图Figure
23、5-8图5-9PW电源模块接线图Figure 5-9图5-1015V辅助电源接线图Figure 5-10图5-11AC220V辅助电源接线图Figure 5-11图5-12AC220V操作电源接线图Figure 5-12图5-13低电压穿越装置控制柜与给煤机控制柜Figure 5-13图6-16A引风机启动造成400V锅炉段电压降低Figure 6-1图6-26B、6C给煤机变频器低电压穿越动作Figure 6-2图6-3就地低电压穿越装置控制柜历史数据Figure 6-3表清单表序号表名称页码表5-1铜山华润给煤机变频器概况Table 5-1表5-2改造所需材料与费用估计Table 5-2表
24、5-3所需间隔数量与负载容量Table 5-3表5-4厂用UPS引接点Table 5-4表6-1#6A给煤机变频器试验数据Table 6-1表6-2#6B给煤机变频器试验数据Table 6-2表6-3#6C给煤机变频器试验数据Table 6-3表6-4#6D给煤机变频器试验数据Table 6-4表6-5#6E给煤机变频器试验数据Table 6-5表6-6#6F给煤机变频器试验数据Table 6-61 绪论1.1 选题背景近年来随着科技日新月异的发展进步，各领域的工业生产规模不断的扩大，尤其是随着国家十四五规划的出台，一些新概念、新技术，例如光伏将应用于工业生产制造和居民生活等各个方面。为了节能
25、降耗，越来越多的生产设备采用了效率高、性能优的现代高科技设备，这些用户对电网提供的电能质量要求也在不断的提高。电压暂降别名电压跌落，是指加在用电设备上的电源电压突然降低到低于设备运行的规定数值，但仍存有，尚未完全消失的一种状态。对于电力系统来说，暂态能量的质量问题主要是在电压跌落、短时断电、电压骤升等方面提出的。电压降定义是指电源电压的有效值降至其标称值的90%10%，持续时间为0.5个周期1分钟。短期断电定义为持续至少1.5个周期的电力供应完全停止。电压骤升的定义电压有效值的快速增加是在0.5到1分钟的周期内标称值增加110至180。现实中电压跌落问题发生的频率远远大于短时断电和电压骤升等情
26、况，按照相关的数据统计，电网中90%以上的电能质量问题都是由电压跌落引起的，而前文所说的这些高精尖的生产设备对电网的电能质量要求较高，所以电压跌落导致引发的生产事故也越来越多。这一现象，如今，全世界越来越关注能源质量问题。变频技术是一种将直流电转换为不同频率的交流电的转换技术。交流电可以通过校正将交流电转换为直流电，然后反向转换为不同频率的交流电。同样，也可以将直流电转换为交流电，然后再将交流电转换为直流电。在此转换过程中，只有频率发生变化，而电能保持不变。变频技术非常容易掌握，调速性能优越，节能降耗效果突出。随着电力电子技术的高速发展，国家对节能降耗要求不断提升，变频器调速在很多行业得到了更
27、加广泛的应用，特别是一些高能耗的产业，如电力、钢铁、石油等行业。举例电力行业，如今我国的火电机组倾向于采用更高频率的变频调速技术，因为变频器在辅助机械的正常速度优势明显，变频的速度，优化设计和经济运行等方面也都更加完善。随着变频设备的使用越来越广泛，因电压跌落导致变频设备跳闸等异常事故也日益增多。如何有效改善这一问题是近年来行业的关注焦点。低压穿越是一个全新的概念，最初是在风力发电系统中引入的。具体定义是当端电压降低到一定值，这种资源可以正常运行风力涡轮机，而不会脱离电网，甚至为系统提供一定量的无功功率。对于火力发电系统，低压切换是在一定的低压限制后的一定时间段内继续保持并网运行的能力。根据目
28、前国内电网的构成，火力发电占比超过70%，是当之无愧的发电主力。而且火力发电厂的单机容量要远远大于风电场，如果火力发电厂变频辅机没办法进行低电压穿越，那么当设备跳闸时，不仅机组没办法安全运行，还会破坏电网的安全性和稳定性。1.2 国内外研究现状对于工业生产，配电系统的电源可靠性（PQR）主要分为三个指标：系统平均中断频率（SAIFI），系统平均中断时间（SAIMI）和短期中断频率（MAIFI）。其中，停电的平均频率和短期停电的频率与生产工厂与非计划停车次数直接相关。实际上，短期停电和电压降会给制造公司造成重大经济损失，严重会导致生产事故的发生。目前，大多数在我国的工厂电力系统一般都具有网格结构
29、，并且在我国的平均配电系统的可靠性是99.99，也就是只有1小时的平均停电时间，其中主要停电原因是电压跌落和短期中断。从数据上看起来，我国的能源分配系统的安全性能很强，但是大多数能源用户还是不太信任我国配电系统。因此，电压跌落理对于提高电源系统的可靠性非常重要。对电压跌落和短时中断的原因进行分析：1、按照来源来进行分类，可以分为两类：第一类是大电网侧异常的原因，包括发电厂和高压传输线。例如，雷电，强风，接地，短路，开路和其他异常情况。该电压降通常会持续很短的时间，残余电压的值很高，发生的可能性也很低，大约为10左右。第二类是由配电网络引起的，例如大型设备的启动，雷电，大风，短路，接地和其他异常
30、情况。该电压降通常会持续很长时间，残余电压的值较低，并且发生的可能性较高，高达90。2、根据电压降低的工作特性，它可以分为两类：第一类是由可恢复性故障引起的电压降低。这种类型的可恢复性故障不会导致保护开关动作的发生，并且供电源线路也不会立即短路，例如，启动发动机，强风引起的断电等。第二类是永久性击穿引起的电压降。此类错误通常会导致保护运动和自动重合闸动动作的开启，以及备自投自动发生变化等。当重合阀顺利开启，则电源线路将立即短路，并且还会有较深的电压降或短期电压;当重合闸没有顺利开启，则电源线将长时间断电，这种情况不属于电压跌落。由诸如雷电，断路，短路和接地之类的因素而引发的问题。现实中，哪些企
31、业工厂对电能质量要求较高，电压跌落又会造成怎样的影响？根据资料显示，电压跌落影响的设备，主要可以分为以下几类：1、制冷电机、压缩机控制器：当供电电压低于Ue的85时，控制器将关闭制冷电机，会导致非常严重的生产损失；2.芯片控制器，黄光照排，激光雕刻机：当电源电压低于92Ue时，芯片可能会失效，测试仪的工作会中断，电路板内部的电子电路将无法工作；3、可编程控制器(PLC)：对于目前的PLC，当电源电压低于标准的60时，它将立即停止工作；针对现有的PLC，如果供电电压低于60Ue时，工作无法正常运行；一些IO设备，如果供电电压低于90Ue，在几个周波工作就会停止。4.调速驱动器（ASD）：当电压低
32、于85Ue且持续时间超过3个周期时，ASD将被中断;在精细加工行业中，一些电动机的可调速电压（ASD）低90Ue，当持续时间超过0.5个周期时，电动机会出现跳闸的情况，停止工作；5.交流接触器：该报告表明，当电压低于Ue的50且持续时间超过1个周期时，接触器将被断开；一些报告表明，当电压没有达到70Ue的水平，或者超过它时，会产生接触器脱扣的情况。6、计算机、开关电源等：当电压低于60Ue，持续12个周波时，计算工作可能不能正常运行；7、直流电机：当电压低于80Ue时，直流电机保护回路就可能发生跳闸。由此可见，电压跌落和短时中断所用户带来的影响是方方面面的，需要我们慎重对待。随着电源可靠性的提
33、高和电网能源质量的提高，我们需要知道如何避免电压降对我们面临的问题的影响。上一篇文章介绍了低压系统的概念，这一概念是从风力发电产生的。具体是指当在一定时间间隔和一定幅度之内在风力涡轮发电机的网络中出现电压降时，风力涡轮发电机维持其运行，直到电网恢复正常。中国国家电网公司明确提出了风电场的低压穿越要求。连接到发电机并网的节点的电压使电压降低20，这可以确保连续工作625毫秒而不会断开：同时，当电压下降时，它可以在2秒内恢复到额定电压的90。一般来说，在普遍大众的认知里，火电和水电机组都属于可控电源，并且机组自带励磁调节系统，当电源系统出现问题时，它可以保持端子电压稳定，从而避免低压穿越问题等。然
34、而，基于变频器的变频调速、辅机软启动、优化设计、经济运行的绝对优势，最近几年来火电厂辅机设备都在往变频方式改造，以变频方式运行，甚至一部分新建机组的设计就融入了变频器技术。多数电厂逆变器的正常工作电压为标称值的-1510。当出现电压跌落，短路或电压骤升等情况，变频器就会出现电压保护动作而导致跳闸。对于火电厂给煤机都属于火电厂非常重要的负载机器，如果出现变频器跳闸的情况，会导致锅炉灭火保护MFT动作，从而导致机、炉、电大联锁动作，机组出现非计划停机。若多台大功率火力发电机组同时解列停机，则很容易造成电网出现大面积停电事故，严重影响电网安全稳定运行。因此针对火电厂给煤机变频器低电压穿越能力不足的问
35、题，专家学者们提出了多种低电压穿越能力实现的治理方案，以便提高给煤机变频器的运行可靠性。电压降低导致给煤机变频器跳闸，可能由于控制电压电压降低导致，也可能是由于动力电源电压降低导致，所以针对给煤机变频器进行改造，提高其低电压穿越能力也需要分为两类：一类是对给煤机变频器的控制部分进行改造；一类是对给煤机变频器的动力部分进行改造。a、对给煤机变频器的控制部分进行改造，提高其低电压穿越的能力，一般均采用UPS电源进行改造。（1）控制电源通过UPS系统电源直接连接到工厂并进行了改造。（2）控制电源配备有UPS电源。b）改变煤机变频器的动力部分，以改善低压穿越能力。转换的这一部分可以分为两种方式：变频器
36、本身的改造以及通过外部电压穿越设备的完善。1、变频器自身改造及设置方案：（1）对变频器进线升压；（2）变频器中间直流母线增加电容；（3）变频器设置延时自启动；（4）调整变频器低电压保护定值。2、外部增加低电压穿越设备装置方案：（1）交流不间断电源UPS 方案；（2）蓄电池加静态开关方案；（3）残压升压方式系统；（4）残压升压方式加少量蓄电池方案；（5）低电压穿越电源加保安电源蓄电池组；（6）动态电压恢复器方案。以上各种方案，有的适用于火力发电厂，有的适用于其他生产企业。各种方案各有利弊，在实际应用时应从网源协调要求角度出发，并充分考虑安全、成本、布置、工程难度等问题，最终确定选择最适合生产现场
37、实际的方案。1.3 研究的意义火力发电厂的辅机设备在大量使用变频器供电后，在供电线路出现短路故障或出现大的扰动后，电压会出现一定程度的跌落，此时一些特定的变频设备是可以正常运行的，例如，诸如风机类之类的高压逆变器（例如一次风机，送风机，感应风扇等，是用于主要辅助机器的变频器），因为它们本质上具有立即断电的功能。在低压开关领域，这种类型的逆变器可以在短时间内中断输出，以保护其设备但不停止它。此时，发动机处于无制动状态，由于系统的惯性，牵引装置可以继续旋转，但是速度会更低。有一个逐渐下降的趋势。此时，如果电源电压在指定的待机时间内恢复正常，逆变器将按照速度和重启跟踪的方式恢复运行，并且不会受到电源
38、低压波动的影响。但是，有些变频器会进行保护性跳闸（通常而言变频器低电压保护区通常约为85Ue，且进行时间为0s0.6s）。这种变频器发生跳闸等特殊情况，主要发生在低电压变频器中，例如给煤机超出工作的负荷或者自身转动惯量较轻的设备，在重新开始时定值时间会耽误锅炉停机电流MFT的延迟，机组没办法安全运行，非停事件就会由此产生，不利于电网的安全。 铜山华润电力三期2*1000MW火电机组中的#5机组于2016年08月发生过一起因低电压导致设备跳闸的异常事假。事件经过如下：2016年08月04日14：24 #5 机负荷670MW，AGC 投入，总煤量247t/h，#5B、#5C、#5E、#5F 磨运行
39、，#5D 磨D 级预防检修。#51/#52 小机、引风机、送风机、一次风机投入自动运行正常，机、炉侧各辅机运行正常。当班运行人员进行#5机循泵定期切换时，启#52循泵（启动前测得#52循泵绝缘为20M，绝缘合格），启动后#52循泵瞬时跳闸，#52 循泵开关控制面板“差动”、“电流速断”动作指示灯亮，#5B、#5C 给煤机异常跳闸；#52、#53 除灰空压机异常跳闸，C3 仪用空压机异常跳闸。事故调查直接原因是：#52循泵的电机高、低速转接箱中空气湿度大，接线端子绝缘降低，当电机启动时，接线对外壳放电导致。通过这起异常事件可以看出当6KV设备出现异常短路故障时，引起6KV母线电压下降，发生低电压
40、保护动作，空压机等设备都发生了正常动作跳闸，但6KV母线下带的400V母线上的变频设备给煤机同时发生了低电压跳闸，庆幸的是4台给煤机中仅跳闸2台，给事故处理带来一定的缓冲时间，如剩下2台给煤机也出现跳闸，这是导致锅炉MFT保护动作（FSSS的“全炉膛燃料丧失”）的直接原因，导致机组非停事故的发生。因电压跌落导致给煤机变频器异常跳闸的事故并不是偶然。2011年，事故发生在500千伏一环路1线东北电网，这造成约持续60ms的系统电压的急剧下降，并启用华能伊敏的2600 MW机组和国华呼伦贝尔电厂2台600 MW机组的给煤机变频器出现低电压保护动作，从而引起大规模的停机，由MFT（不间断燃料）锅炉安
41、全监控系统（FSSS）引导，该跳闸对电网的安全运行构成了严重威胁。 2011在内蒙吉兰太区域中盐变母线出现了问题，出现了五台机组部分变频器同时跳闸的情况；2012 年11 月，包铝整流三所#4整流变高压侧发生单向转三相故障，一共有三台机组部分变频器跳闸；2014年5月15日，南京地区一变电所220 kV出线电缆发生问题，导致系统电压巨大波动，导致大唐南京电厂1、2号机组，华润南京4号机组因给煤机变频器低电压保护动作闭锁输出，引起锅炉全炉膛灭火而出现保护（MFT） 动作。由低压引起的热能单元的异常中断引起了多家电网公司的广泛关注。中国国家总公司和中国南方能源公司已经发布了有关辅助火电机组低电压穿
42、越的检查要求。目前已经有部分火力发电厂为了满足生产需要，对辅机低电压穿越进行了完善和改造。 2014年7月1日，江苏省输电控制中心发布了关于加强火电厂一类辅机变频器运行管理和整改工作的通知，要求核查单位和辅助机构登记册。如果具有类似辅助逆变器功能的一类逆变器第一次没有足够的高低压，则应制定纠正措施。如果能够成功避免这些事故，则将大大提高发电的安全性，并确保电网运行的安全性和稳定性。1.4 低电压穿越概述1.4.1 电压暂降概念电压暂降是一个中文术语，有两个国际定义和两个英文定义。国际电气和电子工程师协会（IEEE）使用术语“voltagedip”，因为它的定义是短期关注，因为电压的均方值下降到
43、标称电压的9010。约1分钟后，0.5会恢复正常。国际电工委员会（IEC）使用术语“voltagedip”。定义与IEEE的区别在于，IEC由电压根的均方根值从额定电压的90降至1时确定电压降。就使用习惯而言，欧洲研究人员更可能使用voltagedip，而英国和北美的研究人员习惯于使用voltagedip。在中国，英文术语主要使用voltagedip，而中文则使用电压暂降来阐述。电压暂降的特点具体表现为以下三个方面：（1）在现代电力系统中，电压下降事件的数量远高于电压中断的数量。尽管由某个电压降引起的损坏不如电压降大，但就概率和频率而言，电压降将对用户造成更严重的后果。（2）电压降会引起很大的
44、波动。即使对于几英里外的用户使用的电器，由短路故障引起的电压降也会影响电器的安全性。（3）压降敏感的电力电子设备无法到达正常电源。短期电压降会在工厂系统，机电设备的常规操作和变速控制设备中造成干扰，这将导致这些设备正常运行。1.4.2 低电压穿越定义及标准根据国家电网提供的规范，变频器低电压穿越的定义是：暂态，动态或长期供应线电压指定的低压穿越区，以减少外部故障或事故和电源供应，设备逆变器可以确保稳定的电源供应通过受影响的面积和供电设施，确保这些关键设备在电压波动的情况下也能连续和稳定的工作。图1-1 大型汽轮发电机组一类辅机变频器低电压穿越区Figure 1-1 该技术规范可应用于300 M
45、W或更高的蒸汽轮机发电机组，并要求变频器在指定的压降幅度和低压持续时间内保持正常运行。如果电压跌落幅值的不断增加和低电压持续时间的持续下降，辅助逆变器型的低电压路径可以被分为三个部分，分别为暂态穿越区和动态穿越区，以及稳态穿越区。其中，第一种类型的辅助装置的是辅助设备，诸如煤进料器，从而影响电力系统的安全性，由于供电，这引起显著下降的短暂中断（5秒）。设备的功率输出，设备损坏或设备关闭。可以看出，除了持续降低变频器电压降外幅度，还需要持续增加低压持续时间，以确保不会影响变频器的正常运行。当电压降振幅小于10时，变频器必须确保电源装置，其代表为变频器速度控制系统的较大规模的安全稳定运行的额外的热
46、能设备。如果工厂的电源异常，就需要火电厂辅机变频器调速系统发挥更大作用。1.5 本课题的主要内容本文重点研究发电厂给煤机变频器低压穿越电源的硬件结构和控制技术。主要工作分为以下方面: 首先，介绍了发电厂变频控制系统低压开关能力探索的前提和意义。其次，概述了国内外专家能够快速控制的低压变频控制系统的研究现状，并阐述了低压行程的定义和标准。解释了切断低压并保护低压逆变器的原因。最后，给出了一些低压开关的压制措施，并对它们的优缺点进行了分析和比较。研究和分析了直交直变频器的基本结构，并分别阐述了变流器网络和变流器的直交直变频器负极侧的工作原理。通过对徐州暨铜山华润电力有限公司机组一类辅机给煤机变频器系统现状进行研究，指出其系统内当前的设备组成不具备厂用电网电压暂降时的低电压穿越能力。结合该发电厂生产现场实际工况及现有条件，依照目前火力发电厂