一種煤礦礦燈房光伏供電方案

山東貴誠集團購物中心有限公司 劉多智

一種煤礦礦燈房光伏供電方案

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針對現有煤礦礦燈房傳統的供電方式存在電能消耗大的問題，本文給出了一種光伏供電解決方案。利用光伏發電技術，通過在礦燈房頂置光伏發電設備，將其作為獨立電源供礦燈充電使用，同時具有儲能作用，可實現礦燈房的可持續供電。該供電方法不僅能有效解決礦燈能耗問題，提高經濟效益，還是一種綠色環保的可再生能源利用新形式。

礦燈房；供電方式；光伏發電

1 引言

在清潔能源使用的大力提倡下，太陽能作為一種純凈無污染的可再生能源已得到廣泛關注，為有效利用太陽能而產生的一種主要轉換方式即為光伏發電。由于我國大多數煤礦廠區常獨立建在較偏遠地區，其中耗電量較大的礦燈房仍依靠接入電網供電，這種供電分布對電網而言較為分散，不利于節能降耗的供電要求。因此，為保證高效、經濟、環保的電能使用，本文以煤礦礦燈房供電方式為研究對象，因地制宜，對原供電系統進行改造，給出一種有效的光伏供電系統解決方案。

圖1 原礦燈充電架供電原理圖

圖2 接入光伏發電結構的礦燈供電原理圖

2 礦燈房原供電原理

在廠區中，通常由地面變電所的低壓控制柜輸出作為礦燈房的總接入電源，再通過礦燈充電架為礦燈進行充電，如圖1所示為充電架的原理圖。

充電架的主回路采用C型飽和電抗器L進行調壓，經整流變壓器T，硅整流元件D1-3等輸出直流供礦燈充電使用?？刂苹芈穭t包括手動調節和自動恒壓控制兩種模式，其中手動部分可根據實際需要進行調節，通過改變磁盤電阻器RM的阻值大小來改變飽和電抗器直流線圈中激磁電流的大小，從而實現輸出電壓電流的調整；而自動恒壓功能則通過將電壓取樣信號與基準電壓進行比較，再經放大、推動送至調整管Q1，由Q1改變飽和電抗器激磁電流的大小來實現。

3 接入光伏發電結構的礦燈供電原理

對原礦燈房供電方式進行改造，利用太陽能光伏發電技術，設計頂置光伏供電系統作為礦燈房的電能來源，這種方式可節省電費開支，經濟效益顯著。

如圖2所示為接入光伏發電部分后的礦燈供電原理圖。圖2中，光伏發電部分主要由光伏組件構成的光伏板、最大功率跟蹤MPPT控制器、充放電控制器、蓄電池組、逆變器等組成。礦燈房即作為此供電系統的充電負載。

此系統的基本工作原理為：光伏陣列在晴天光照下吸收能量，將太陽能轉換為電能對負載進行供電，同時利用充放電控制器對蓄電池組進行充電儲能；在陰天或夜晚時，則利用充放電控制器使蓄電池組釋放能量對直流負載進行供電，同時供電給逆變器，將直流電轉換為交流電，給交流負載使用。

4 總結

本文首先對原礦燈房供電系統的工作原理進行了簡單分析，在此基礎上給出利用光伏發電技術來改善其供電方式的方案，并分析了接入光伏發電結構后的礦燈供電系統的原理，該方法可就地解決礦燈房的供電問題，并且經濟環保，具有較好的推廣應用價值。

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劉多智（1972—），男，助理工程師，主要從事機電、電氣方面的工作。