高速铁路牵引变压器典型负荷曲线研究

对高速铁路牵引变压器典型负荷曲线进行了研究。     

高速铁路牵引负荷建模与特性分析

为掌握高速铁路牵引负荷分布特性，建立牵引负荷模型，结合牵引变电所实测数据，对其数字特征与分布特性进行分析。     

重载铁路牵引负荷对供电系统电压的影响

朔黄线路的运输能力日趋紧张,为了挖掘朔黄铁路的运输潜力,开行万吨以上的重载列车势在必行。重载列车的牵引功率高、牵引电流大,容易引起牵引供电系统电压波动。测试了重载列车运行时的电压与电流,研究了负荷变化对牵引变电所进线电源及馈线电压的影响,发现牵引负荷增大后变电所进线电压与馈线电压的波动范围都超出了规范的要求,认为线路阻抗与功率因数是造成电压波动过大的原因。最后根据研究结果,提出了稳定牵引供电系统电压的一些措施。     

高速铁路Vx牵引变压器供电方式优化研究

针对我国高速铁路运行现状,提出一种新的牵引供电优化方案。通过对某客运专线的实测负荷数据分析,计算出其Vx牵引变压器在所提方案下的温升与寿命损失,从而提出可通过改进现有的供电方式,以实现高速铁路经济优化运行。     

高速铁路牵引负荷对电力系统的影响研究

电气化铁路会给电力系统带来电能质量问题,武广高速铁路投运后,将对广州电力系统产生影响。结合广州段某单相接线牵引供电系统运行情况,分析牵引负荷功率的冲击性和牵引供电电流的不平衡特性,并简要分析供电系统对牵引负荷的承受能力。通过对牵引供电系统实际运行数据的分析,从电能质量相关数据指标上评价了牵引负荷对电力系统的影响,得出目前最大的电能质量问题是电流的三相不平衡问题。指出需要铁路和电力部门在规划建设及运行方面密切配合,共同确保电网安全可靠和供电质量。     

考虑相关性的牵引负荷功率对电网影响概率分析

我国已逐渐形成城市间高铁连接的网络化,沿铁路空间分布的牵引变电所接入区域电网,给电力系统带来重大影响和挑战。考虑多个牵引变电所单相牵引负荷功率的随机性和相关性,提出一种多牵引负荷功率对电网影响的概率分析方法。首先,基于扩散核密度估计方法建立高铁牵引负荷功率的非参数概率模型,并采用Spearman秩相关系数表示牵引负荷间的空间相关性。其次,提出基于等概率转换原则和秩相关Cholesky分解技术结合的方法,利用中值拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,LHS)对相关性牵引负荷非参数概率模型进行随机抽样。最后,通过牵引供电系统的等效三相模型,实现含多牵引负荷接入电网的三相概率潮流计算。基于某高速铁路多牵引变电所的实测数据,并接入修改的IEEE-14节点三相系统进行仿真,从轮换相序、不同节点相关性情况分析多牵引负荷对电网的电压幅值、电压不平衡度和网损的概率影响,为高速铁路接入电网的概率影响提供参考。     

高速铁路牵引负荷对湖南电网的影响

结合近年来湖南电网及高速铁路规划布局,本文从电网静态安全潮流控制、无功电压平衡等方面对高铁牵引负荷对湖南电网的影响进行分析。基于以上分析,为减少高铁牵引负荷对电网带来的不利影响,本文为调度运行专业人员合理安排电网运行方式、计划检修工作及调整控制电网运行潮流及电压提供了建议措施。     

基于实测数据的直流地铁时变负荷特性分析*

随着我国城市化进程的不断推进,城市轨道交通飞速发展,截至2021年,全国已有45座城市开通直流地铁线路。牵引列车呈“源荷”二象性,因此牵引负荷区别于大工业电力负荷,其具有较强的冲击性和波动性。既有研究聚焦于牵引负荷对电网的影响,鲜有针对地铁直流时变负荷特性的研究。因此,选取国内某典型直流地铁线路,在其牵引变电所加装测试设备,长时间连续测量电压、电流等相关电气量。然后,基于实测数据,以日负荷曲线为研究对象,对日负荷电流、电压、功率等进行分析,统计日负荷最大值、平均值和最大需量值等,并计算了牵引负荷的冲击性和波动性大小。     

高速铁路负序与供电电源容量关系

对高速铁路采用不同接线牵引变压器情况下产生的负序电流进行了计算,探讨了高速铁路负荷与电力系统供电电源容量之间的关系。     

基于PSASP的牵引负荷用户自定义建模

随着电气化铁路在现代铁路运输中的广泛应用,牵引负荷在电力负荷中占的比重越来越高,牵引负荷的随机波动性、非线性以及不对称性等特点决定了此种负荷对电力系统的安全稳定与经济运行有不可忽视的影响,因此迫切需要对牵引负荷特性进行研究。本文利用电力系统分析综合程序(Power System Analysis SoftwarePackage,PSASP)的用户自定义模型功能(User Defined Model,UDM),建立了牵引负荷用户自定义模型,实现了牵引负荷实测模型与PSASP的连接,编辑独立动特性仿真程序验证了接口的正确性,分析比较了牵引负荷模型与传统负荷模型动态响应特性的差别。     

对牵引负荷实测数据的选取与分析

随着电气化铁路在铁路运输中所占比重的不断增大和电压等级的不断提高,电气化铁路牵引负荷对电网的影响也随之增大。为了建立准确有效的电气化铁路牵引负荷模型以评估其对系统的影响程度,文中根据建模策略,从负荷实测数据出发,并结合生产实际,对电气化铁路牵引负荷建模中实测数据的选取进行了分析,提出了电气化铁路牵引负荷测量时的电流突变量启动录波判据,并在实际电网中得到验证,为电气化铁路实测负荷建模提供了数据支持。     

高速电气化铁路供电系统电能质量仿真研究

基于Matlab/Simulink,同时结合石郑高速铁路工程实际,建立了包括CRH2动车组、牵引网、V/x接线牵引变压器和AT变电所等在内的典型高速铁路供电系统。分别从CRH2动车组谐波特性、牵引网对谐波放大作用及高速铁路供电系统负序与不平衡等多个方面研究了高速铁路供电系统对电网电能质量的影响,对比分析了CRH2动车组的高次谐波电流频谱丰富、负序影响大等不用于普通交直型电力机车的特点。通过比较分析仿真结果,验证了所建立的高速铁路供电系统仿真仿真模型的有效性,能够满足高速铁路供电系统的电气分析。     

牵引负荷对变压器绝缘老化和寿命损失的影响

在分析牵引负荷特点和变压器绝缘老化机理的基础上,提出了绕组热点温升与牵引变压器绝缘寿命损失之间的关系式。仿真研究了经典牵引负荷下的绕组热点温升,计算了绕组热点温升引起的绝缘寿命损失;依据仿真结果建立了牵引变压器受冲击负荷影响的模拟实验系统,通过监测、分析冲击负荷和等值负荷2种情况下油中溶解CO和CO2含量的变化情况,得到了热冲击对绝缘老化的影响关系。研究结果表明牵引冲击性负荷对变压器绝缘寿命损失影响很大,不容忽视。     

牵引供电系统综合负荷模型结构

随着电气化铁路在现代铁路运输中的广泛应用,牵引负荷在电力负荷中所占比重越来越高,对电网产生的影响不容忽视,但当前对牵引变电站综合负荷特性的研究比较薄弱.在系统分析电气化铁路牵引供电系统的组成结构及运行特性的基础上,提出一种基于电气化铁路牵引供电系统实际负荷构成特性的"感应电动机并联牵引电机和恒阻抗"的机理负荷模型.该模型结构简单,物理意义明确,使用方便.基于Simulink仿真平台测量数据的总体测辨建模表明,模型具有良好的描述能力,可以作为研究电气化铁路牵引负荷对电力系统影响的实用负荷模型.     

电气化铁路牵引负荷试验软件开发与应用

介绍了为在电气化铁路牵引负荷试验中减少人工抄表的工作量,提高数据处理的效率,在电气化铁路原有远动系统基础上开发的电气化铁路牵引负荷试验数据处理软件。在介绍电气化铁路牵引负荷试验需求的基础上,着重介绍了该软件的整体结构和数据流分析,软件所解决的问题,以及软件的具体实现。试验证明了该软件的可行性。     

外部电力系统对高速铁路供电的RAMS评估及其灵敏度分析

以高速铁路客运专线牵引供电项目建设为背景,提出了高速铁路牵引供电系统可靠性-可用性-可维护性-安全性(RAMS)评估的5个层次HL1～HL5.然后针对HL1的可靠性评估,以高速铁路所有牵引变电站的供电可靠性和铁路的通过能力为评估对象,建立了在考虑越区供电前提下外部电力系统对高速铁路牵引供电的RAMS评估模型,推导了供电可靠性指标和铁路通过能力对电力系统元件可靠性参数的解析表达式和灵敏度表达式.以IEEE RTS79给一条高速铁路供电为例,给出了可靠性评估和灵敏度分析的结果,确定了该系统的薄弱环节,验证了所提出的模型和算法的正确性.     

牵引负荷对变压器绝缘老化和寿命损失的影响

在分析牵引负荷特点和变压器绝缘老化机理的基础上，提出了绕组热点温升与牵引变压器绝缘寿命损失之间的关系式。仿真研究了经典牵引负荷下的绕组热点温升，计算了绕组热点温升引起的绝缘寿命损失；依据仿真结果建立了牵引变压器受冲击负荷影响的模拟实验系统，通过监测、分析冲击负荷和等值负荷2种情况下油中溶解CO和CO₂含量的变化情况，得到了热冲击对绝缘老化的影响关系。研究结果表明牵引冲击性负荷对变压器绝缘寿命损失影响很大，不容忽视。     

高速铁路牵引供电系统的供电可靠性评估方法

提出了高速铁路牵引供电系统可靠性评估的5个层次,针对层次1进行可靠性评估,在考虑越区供电的前提下定义了高速铁路牵引供电系统的可靠性指标,推导了用元件可靠性参数表示的供电可靠性指标的解析表达式和灵敏度表达式。以RBTS系统对某高速铁路供电为例,通过可靠性计算和灵敏度分析确定了影响高速铁路牵引供电系统的供电可靠性和铁路通过能力的薄弱环节。仿真结果表明该评估方法极大地提高了高速铁路牵引供电系统可靠性评估的计算速度,避免了“维数灾”,得到的供电可靠性指标可直接作为牵引供电系统组合可靠性评估的理论依据。     

基于改进蚁群算法的客运专线电力负荷建模与参数辨识

电力牵引负荷建模是铁路电气化领域的一项基础工作,也极具有挑战性。根据电气化铁路牵引负荷的概率分布特征,提出利用供电范围内受流的电力机车数量、单车有功功率及空载损耗等决定性因素联合描述牵引负荷的基本思路,并给出通用函数式。然后,基于上述建模理论并针对客运专线的运行特点,提出采用2个服从正态分布的随机变量表征受流列车数量及单车有功功率,从而构建牵引负荷概率模型的具体方法。同时介绍了采用改进的连续域蚁群算法实现客运专线牵引负荷模型的参数辨识的具体步骤,包括目标函数和相关算子的设计等。实例求解和仿真结果表明所提负荷模型具有较高的准确性和良好的易用性。     

高速铁路牵引变压器后备距离保护

研究了距离保护用作高速铁路牵引变压器后备保护时的相关问题。在介绍牵引变压器低电压启动过电流保护原理的基础上,分析了高速铁路末端故障或异相短路时低电压启动过电流保护可能无法起到后备保护作用。考虑到距离保护灵敏度高、线路运行方式对其动作影响小等优点,将距离保护用作高速铁路V/x牵引变压器的后备保护,借鉴了牵引供电系统馈线距离保护的经验,讨论了牵引变压器后备距离保护的动作特性、保护配置、阻抗计算等相关问题。数字仿真表明了距离保护作为牵引变压器高、低压侧后备保护的正确性。