随着煤矿不断开采，煤矿电网结构越来越复杂，大型采掘运输设备的不断投入，煤矿用电负荷不断增加。由于技术的不成熟等各类因素的影响、导致设备与设备之间演化出各类电能质量问题，导致供电系统电能质量急剧恶化，对用电设备使用运行造成了很大的影响，进而影响煤矿正常安全生产[1]。

经分析研究，煤矿井下电网主要存在无功不足、谐波影响严重和设备启动困难的问题。为了解决这些问题，提高煤矿供电安全，煤科院研发设计了基于比例谐振控制算法的用于煤矿井下1140V电网的静止无功补偿装置，达到电网无功就地动态补偿、谐波污染有效治理和稳定电网电压的目的[2]。

1 比例谐振控制算法

产品设计首次采用了比例谐振控制算法(PR控制器)，该控制器与传统的PI控制器相比，不仅大大简化了控制结构，提高了控制效率和精度。而且，由于其对谐振信号具有很高的敏感性，使谐振信号特征更容易提取出来，实现了系统的无稳态误差控制。

该控制器实现对交流供电电流的自动调节，对电流的分量耦合进行消除，对电网的电压波动具有显著的过滤作用，从而在很大程度上简化了控制的结构，简化了控制过程，提高了控制的可靠性和效率[3]。

该控制器在理想情况下的传递函数如下[4]：

 

根据测试数据分析，SVG未运行且负载运行时的平均电流为28A，SVG运行且负载运行时的平均电流为23A。因此，在SVG运行时的电流较不运行时下降了约5A，达到了节电的目的。

表面上看，宴会设计课程采用项目化小班化教学，教师的讲授任务貌似减轻了不少。但是实际上要保证课程的有序开展，相关教师需要在前期投入大量的时间和精力进行课程设计和班级设计。在授课过程中，教师要不断关注并解决学生能完成项目随时发生的各种问题，这在一定程度上，对任课教师的能力和素质提出了更高的要求。教师需要转变观念，探索研究新的教学方法才能胜任本课程项目化小班化教学的任务。

该控制器显著的特点就是对谐波的抑制功能，可对电网的3、5、7、9等高次谐波实现可靠提取和有效抑制，谐波抑制传递函数如下：

 

式中，Krh为第h次谐波PR控制器的谐振系数；h为谐振次数。

把谐波抑制传递函数加入到PR控制中，则谐波抑制PR控制器传递函数为：

 

装置主要工作过程是通过微电脑实现电网电压、电流的采集，并通过PR控制器进行计算，实现对IGBT电桥的有效控制，并通过挂接到电网上的电抗器，对电网的电流进行自动的补偿[6]。

2 无功补偿装置工作原理

在掘进工作面运顺外端KBSGZY-630/6/1.2移变和负载设备间安装一台WJ500/1140静止无功发生器(SVG)。为了测试装置的实际应用效果，采用FLUKE435Ⅱ型电能质量和能量分析仪进行对比测试分析。测试间隔设置为10s。

式中，Kp与PI控制器的比例系数相似，调节Kp可以改善系统的响应速度和稳定性，调节Kr可以改变控制器的增益和带宽；ki为谐振系数。

该装置设计主要由控制器、电抗器、电源、核心板、IGBT、风机、外壳、显示屏等设备组成[7]。除具有无功补偿和谐波抑制等功能外，还设计了保护电路和保护功能，避免了设备自身的损坏。电路原理如图1所示。

国家《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549—93)标准规定，电网注入系统母线的谐波电压总畸变率、奇次谐波电压含有率、偶次谐波电压含有率均满足表1的要求。

  

图1 主电路拓扑结构图

3 现场应用测试

装置应用可以对煤矿电网存在的电能质量问题进行有效的治理，提高电网的可靠性和供电质量，降低了能耗，对用电设备也进行了很好的保护，避免了电压波动导致设备的损坏[5]。

通过测试，了解井下电能质量情况，查找电能质量产生的具体原因，并且对比分析装置的补偿效果[8]。

3.1 功率因数测试

功率因数测试结果以平均值作为最终值；谐波以95%概率大值作为判断的依据[9] 。

根据公式(1)对打分矩阵进行规范化，得到标准化矩阵，限于篇幅，以一级指标中的服务体系建设因素为例进行说明，其标准化矩阵为

经过测试，掘进工作面在SVG未运行时的平均功率因数为0.66(如图2所示)，比较低。对变压器和供电线路热损很大，长期运行，会显著降低设备的使用寿命。

  

图2 功率因数测试直方图(SVG未运行)

经过测试，掘进工作面在SVG运行时平均功率因数为0.98(如图3所示)，功率因数比较高。显著提高了变压器的带载能力，使供电线路损耗和发热降低。

  

图3 功率因数测试直方图(SVG运行)

3.2 电压测试

根据测试数据可以明显的看出(如图4、图5所示)，在SVG运行时，掘进工作面电压稳定，达到稳定电压的目的。如果随着掘进面的不断延伸，可将WJSVG调整成以电压支撑的控制模式下，可以有效的解决长距离输电导致的电压降过大使掘进机无法启动的情况发生。

  

图4 电压测试直方图(SVG未运行)

  

图5 电压测试直方图(SVG运行)

3.3 电流测试

式中，Kp为比例系数；Kr为谐振系数；ω0为谐振频率。

河北省水资源管理系统总体实施方案通过了水利部审查，为监控能力建设提供了技术依据。承德和石家庄市水资源实时监控与管理系统、张家口市张北县馒头营乡农业用水自动监测系统初步建成，黄壁庄水库等重要地表水源地水质自动监测设施、入河排污口在线监测系统试点建设取得成效，邯郸、邢台、衡水、廊坊等市和部分县也开展了水资源监控能力建设工作。

3.4 掘进工作面谐波测试

由于各医学高校办学条件、师资力量、学生层次等现状不尽相同，借鉴其他医学院校模式的同时，应选择契合自身的整合方式，如先将相互平行的学科进行整合，局限在基础医学学科领域或临床医学学科领域，使学生在跨学科的知识体系内学习压力减小[6-7]。再基于“以器官系统为中心”的模块，对基础和临床课程进行垂直综合整合，以问题或案例为导向，通过课堂讨论、PBL、CBL等形式，引导学生将基础知识与临床实践有效衔接，强化知识的连贯性。但模块与模块间的过渡衔接，仍需摸索总结，避免知识的不连贯或遗漏。关于整合课程中明确学习效率的证据至今尚少，也缺少明确的最佳实施路径，如何有效的实施课程整合仍有待于医学教育者的潜精研思。

 

表1 公用电网谐波电压限值(相电压)

  

电网标称电压/kV电压总谐波畸变率/%奇次谐波电压含有率/%偶次谐波电压含有率/%0385040206403216

标准规定电网注入系统母线的各次谐波电流满足表2的要求。1.14kV的标准按照就近及安全的原则以6kV作为参照。

丁达、壶天晓、镜心羽衣以及他们的同伴都没有立即消失，云石导弹并没有给飞鼠带来他们想要的结果。撒手锏疑似失效，喵星飞鼠大使惊恐万分，他惊愕地望着眼前的一切，等待着，等待着丁达的消失。

 

表2 谐波电流允许值

  

标准电压/kV基准短路容量/MVA谐波次数35791113038106262442128246100343424111613

SVG运行后，测试得到A、B、C相谐波电压总畸变率变化为1.03%，国标限值为4.0%，符合标准要求。测试得到A、B、C相3、5、7等次谐波电流其 95%的概率大值低于国标限值，测试值符合标准要求。

4 节能效果分析

SVG未运行时实测功率因数为：0.66；SVG运行时实测功率因数为：0.98。依据掘进工作面实际运行功率50kW可得功率因数由0.66提升到0.98，需要54.9kVar补偿容量。

数学知识内容是严谨的，很多单纯的数学知识教学，会让学生感到枯燥无味，教师可以结合教学内容，依据小学生的心理特点，创设相应的故事情节，不但可以吸引学生的注意力，还可以激发学生的学习兴趣，让学生乐于参与数学学习。

为了分析装置的节能效果，本文借鉴了《企业供配电系统节能监测方法》、《煤矿电工手册(修订本)第二分册矿井供电(下)》等相关标准和规定[10]。系统单位无功节约有功功率按照0.1kW计算[11]，则系统年节能为：

Pj=54.9×0.1×24×330=43480.8kW·h(4)

SVG本身的损耗按照0.8%计算，则SVG年耗电为：

生理生化特征试验结果显示(表5)，菌株CEH-ST79有过氧化氢酶、氧化酶、β-半乳糖苷酶、硝酸盐还原、明胶液化、淀粉水解和酪蛋白测定均为阳性，精氨酸双水解酶、精氨酸脱羧酶、H2S产生、水杨素、吲哚、溶血和脲酶测定为阴性。

Ps=54.9×0.008×24×330=3478.5kW·h(5)

电费按照0.56元/(kW·h)计算，则设备年节约电费为：

M=(Pj-Ps)×0.56=2.24万元

具体年节能效果以现场实际情况为准上述只做理论参考，测试数据时运行负载较小，静态无功补偿设备工作容量约10%，如处于满载100%运行状态，效果更佳理想。

（一）母源抗体的干扰 免疫时间的不确定，如果疫苗接种过迟，此时母源抗体偏低，雏鸡可能已遭受野毒的侵袭。如果接种过早，此时母源抗体水平偏高，雏鸡免疫应答的产生就受到母源抗体的干扰，而且母源抗体的水平越高，弱毒疫苗中的病毒中和量也越大。

5 结 语

针对煤矿存在的无功不足的问题、谐波影响严重的问题和设备启动困难的问题，提出综合治理的措施。采用煤科院研发的基于比例谐振控制算法的无功补偿装置解决电网电能质量问题。本文首先对该装置技术和工作原理进行了阐述。然后，选取某掘进工作面进行应用测试研究，采用FLUKE435Ⅱ型电能质量和能量分析仪进行对比分析，进行了功率因数、电网电压、电网电流和电网谐波测试分析。最后，对节能效果进行了计算。通过实际测试，验证了装置对煤矿电网电能质量问题能够进行有效的治理，效果显著。

参考文献：

[1] 李忠奎.煤矿井下低压电网谐波检测分析装置研制[J].电子设计工程，2017(1)：85-87.

[2] 李忠奎.煤矿井下静止无功补偿装置的应用研究[J].煤炭技术，2017(2)：236-238.

[3] 朱荣伍，伍小杰，杨艳于，等.采用比例谐振调节器的单相电压型PWM整流器怕[J].高电压技术，2010(8)：2095-2100.

[4] 孙宏光，夏益辉.矩阵变换器输出电流比例谐振控制研究[J].舰船电子工程，2017(3)：50-55.

[5] 袁贵军.试述低压电网中的无功补偿[J].大观周刊，2012(51)：149-149.

[6] 徐 靖.电力系统无功补偿技术的应用与发展[J].船舶与海洋工程，2013(3)：42-45.

[7] 李忠奎.基于BP神经网络的煤矿静止无功发生器研制[J].煤矿机械，2017(3)：153-155.

[8] 孙林艳，史大新.无功功率补偿装置在煤矿井下的应用[J].硅谷，2014(7)：118-119.

[9] 冯海兵.无功补偿技术在煤矿井下供电系统中的应用[J].能源与节能，2015(10)：124-125.

[10] 朱志涛.供电系统功率因数补偿的理论与实践探讨[J].科技信息，2011(2)：30-32.

[11] 张 毅.煤矿电能质量在线监测评估系统研究[J].中州煤炭，2013(12)：17-18.