牵引供电系统功率因数计量方法的研究

文章对牵引供电系统常见的变压器接线方式下电网三相不平衡度和谐波情况进行了理论分析,分别采用算术功率因数、矢量功率因数和等效功率因数三种定义方法,对三相不平衡、非线性的牵引供电系统功率因数计算进行了讨论,并且分析仿真了牵引供电系统三相不平衡度和谐波对三种功率因数计量的影响。理论分析及计算实例表明,IEEE Std.1459-2010标准中推荐使用的等效功率因数能准确计算三相不平衡非线性系统的功率因数,为电能计量的正确考核提供科学依据。     

二次侧不等容V/X接牵引变压器的应用

文章介绍了电气化铁路 AT供电方式中三相 V/X接牵引变压器的构成原理以及二次侧不等容三相V/X接牵引变压器的特点,结合电力系统轮换接线方式,分析二次侧不等容三相V/X接牵引变压器在牵引供电系统的应用方法。     

基于数字孪生的城轨供电系统高保真建模方法

针对传统模型难以对具备时变特性的城轨牵引供电系统进行精准模拟的问题,总结分析了传统建模在预设负荷、固定参数及离线计算等方面的缺点,提出了一种基于数字孪生技术的模型与数据混合驱动建模方法;并结合城轨牵引供电系统实际特点,设计了数字孪生模型的运行架构及计算算法,建立信息交互体系对系统模型负荷进行精确输入,采用基于群智能优化的混合闭环校正算法实现模型参数的主动校正。理论分析及仿真结果表明:系统参数的全局优化校正可以通过基于群智能优化的闭环校正算法实现,采取子系统参数辨识和整体参数校正的混合校正策略有助于减小参数的寻优范围,降低群智能优化在系统参数校正的计算时间成本,保证模型对于参数变化的校正响应速度;具备负荷精确输入和参数主动校正能力的数字孪生模型,其潮流计算结果高度逼近采样数据,相比传统模型大幅提升了潮流计算的精度,对于牵引供电系统运行决策及设计优化具有实际意义。     

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。     

同相牵引供电系统PWM整流环节仿真的研究

当前牵引供电系统均采用异相供电技术,各供电区段需要用分相绝缘器分隔,电力机车在运行中会出现停电过分相区和带电闯分相区的情况,严重影响了电气化铁路高速、重载的发展,而且电气化铁道的牵引供电系统三相严重不平衡,存在大量的谐波和无功。本文就是针对现有的问题提出了一种新型的牵引供电系统,其中对整流部分进行了设计,有效解决了三相不平衡运行,实现了同相供电,解决了过电分相等问题。并建立PWM整流控制系统的Simulink仿真模型,进行仿真分析,结果表明该设计是可行的。     

向您提供以下技术转让项目

▲三相变二相阻抗匹配平衡变压器 一种能将三相电力系统变换为二相供电系统的新型平衡变压器,主要用于电气化铁道牵引供电系统或其他需要将三相电力系统变换为二相供电系统的情况。其技术特点是:该变压器克服了现有电铁应用的各种牵引变压器的不足之处,综合保留了其优点。一次绕组为星形接线,能引出中性点接地,降低了绕组绝缘要求,在低压侧二相负荷广泛变化下,无中性点电流通过。二次绕组二相电压在相位上相互垂直,有利于抑制负序电流,而无需附加设备。低压能引出公共结点与钢轨相连,无论用于电铁的直供、BT或AT供电系统对地电压均为27.5kV。三相伏安值相等,可采用三相三柱铁     

同相牵引供电系统的补偿原理及再生制动特性

由平衡变压器和综合潮流控制器(integrated power flow controller,IPFC)组合构成的同相牵引供电系统可解决负序电流、谐波电流、无功电流的补偿及电分相方面存在的问题,分析了该供电系统的补偿原理,比较了牵引和再生制动状态同相牵引供电系统对电力系统供电质量的影响,指出制动状态下IPFC可在不改变控制策略的情况下将能量平衡地回馈到三相电网,节约电能。仿真结果验证了同相牵引供电方案的正确性。     

再生制动对同相供电系统电能质量影响研究

同相供电系统可提供牵引供电网中的负序电流、无功电流、谐波的补偿以及解决电分相问题。本文介绍了单相组合式同相供电系统和列车再生制动工作原理,通过建立仿真模型,分析了列车处于再生制动工况下对同相牵引供电系统及电力系统三相不平衡度、功率因数和谐波的影响,验证了同相供电系统在列车再生制动工况下,不改变控制策略解决电能质量问题的有效性。     

基于RTDS的高速铁路牵引供电系统建模与仿真

在RTDS仿真平台上建立牵引供电系统模型可以对继电保护装置进行闭环测试。分析了保护装置误动和拒动的原因。有利于保护装置的保护原理与算法的改进,缩短保护装置的研发周期。围绕高速铁路,以AT供电方式下的牵引供电系统为研究对象,对高速铁路的牵引供电系统建模与仿真,验证了模型的正确性和可用性。     

同相贯通牵引供电系统综合潮流控制器设计

针对电气化铁道牵引供电系统存在大量的负序、谐波、无功等问题,提出了一种适用于牵引负载的同相贯通牵引供电系统交直交综合潮流控制器.交直交综合潮流控制器由两电平四重化PWM整流器和4个2H桥级联多电平逆变器组成.潮流控制器能够实现单位功率因数、低谐波含量三相整流,及时传递牵引负载需要的有功功率,使得牵引供电系统呈现出三相对称纯阻性负载特性.Matlab/Simulink下仿真结果,验证了该方案的正确性.     

计及电气化铁路两相交流供电系统不对称性的输电网实用故障计算方法比较研究

随着我国电网的发展和铁路建设的需要，电气化铁路采用了两相交流供电系统直接并入电力输电网的牵引模式。数量众多的这种不对称结构供电系统的接入，给采用对称分量法作为故障分析方法的现有输电网故障计算及继电保护整定计算软件带来了新的问题。本文根据两相交流供电系统的结构特点，提出了基于相量模型以及等效三相模型的实用故障计算方法，并将其与现有计算方法进行比较研究。算例验证了三种算法的有效性和实用性，现有输电网故障计算程序添加部分模块即可利用本文所述的故障计算方法实现功能扩展。利用本文所述基于等效三相模型的计算方法实现的程序包已应用于实际工程。     

一种适用于两相式输电线路的相组合差动保护

通过对两相式输电线路和三相式输电线路的结构和运行特征的对比,结合目前两相式输电线路的继电保护配置方式,总结出两相式输电线路对常规继电保护装置的影响,同时指出了目前两相式电力牵引供电线路保护配置存在的缺陷。结合光纤电流差动保护的优点以及目前差动保护的应用情况,该方法提出了一种适用于两相式输电线路的相组合的差动保护方法,可以根据线路的实际运行方式投入对应相的差动以及和流差动功能。该方法可以满足220 kV两相式输电线路快速跳闸的需求,能够极大程度地提高系统的稳定性和对牵引系统的供电可靠性。     

新型不对称接线三相变两相平衡变压器

平衡变压器具有消除零序电流和抑制负序电流的重要功能。不同于现有的平衡变压器两相或三相绕组对称结构,提出了一种新型三相绕组互不对称接线的平衡变压器。阐述了该变压器的基本原理和接线方案,并建立数学模型。在此基础上,得出一次侧和二次侧绕组的电流关系,导出了一次侧中性点电流为零时的平衡条件和两相解耦条件。该变压器具有满足平衡条件后两相自然解耦的优点。通过仿真分析和1kW模型机实验,证明了理论分析的正确性和可行性。该变压器采用三相三柱式通用铁心,每相仅2~3个绕组,绕组和铁心结构简单,材料利用率高;同时两相系统中有公共点和3次谐波电流流通的回路,综合性能良好,适合于作为电气化铁道牵引变压器等需要两相或单相电源供电的应用场合。     

一种用于电铁牵引变电站负荷平衡的新型补偿器

随着我国电气化高速铁路的发展,牵引供电系统对电网带来的负面影响不容忽视。提出了一种用于电铁牵引变二次侧的新型换流补偿器,通过定义一个虚拟的三相系统并采用分相控制策略,实现动态跟踪并平衡两相牵引桥臂上的负荷,进而从根本上消除牵引变对三相交流系统的负序干扰,并且该补偿器还具备动态无功调节功能。仿真结果证明,本文提出的新型补偿器既可以有效平衡牵引变电所不同桥臂上的负荷,消除电铁牵引变向电网注入的负序电流,还可以通过补偿器实现牵引站的动态无功补偿。     

220 kV三相V/V接线一体化牵引变压器的研究及应用

通过分析电气化铁路牵引变压器的单相接线和三相V/V 接线的原理, 指出后者可以降低电网的三相不平衡度。结合浙赣铁路电气化外部供电方案的研究, 对牵引变电所接入系统后的公共连接点在系统多种运行方式下的三相电压不平衡度进行了计算。针对公共连接点三相电压不平衡度超出国标的情况, 提出采用220 kV 三相V/V 接线一体化牵引变压器来降低三相电压不平衡度的方案, 并在浙赣电气化铁路中进行应用, 解决了重载铁路三相供电不平衡问题。     

YN,vd平衡牵引变压器的建模研究

根据YN,vd平衡变压器的特点,提出了三相等效模型并建立了仿真模型,并分析了该变压器在两相对称负载和一种同相牵引供电模式下的运行状态。     

多功能平衡牵引变压器运行方式研究

确认了16000kVA/110kV多功能平衡变压器各种运行方式的可行性。介绍了一种新颖的牵引变压器，既能实现三相到三相，也能实现三相到两相的电压变换。同时研究了该产品的技术特点以便指导设计和运行。在变电所完成了许多运行可靠性试验，并用一些特殊的仪器设备，如24通道综合电能分析仪和谐波分析仪测量了大量的数据。结果显示，多功能平衡变压器在任何运行方式下，一次侧均无零序电流。当两相系统对称且三相系统也对称时，一次侧电流亦对称。结果还表明，当在二次侧三相系统接入文中提出的特殊滤波器时，谐波电流比用常规两相滤波器降低约28％。结论是，多功能平衡变压器不仅两相系统与三相系统组合运行是可行的，而且除有带牵引负荷的基本功能外，还具有无功补偿、带所用电负载和高次谐波滤波等辅助功能。     

光伏接入牵引供电系统对电能质量的影响

提出将光伏系统作为牵引负荷电源之一,与电力系统共同给牵引负荷供电的方案。光伏系统在27.5k V侧接入牵引供电系统,分析牵引负荷特性和光伏系统输出特性,推导计算光伏系统接入前、后对电力系统侧电能质量的影响;针对不同工况对光伏接入后电能质量的影响进行仿真分析,基于实测负荷数据对光伏系统接入前、后电能质量的影响进行验证。结果表明:所研究的光伏接入方案对电力系统侧三相电压不平衡度不产生影响,对三相谐波畸变率以及功率因数的影响与接入光伏系统的大小有关。