电气化铁路牵引负荷接入电网对风电场影响仿真分析研究

电力牵引机车是大功率的单相整流负荷,具有非线性、不对称、波动性大的特点;供电臂内列车的数量和每一列机车的运行状态呈随机波动性,会造成电网电压波动,导致电能质量出现问题。针对兰新二线电气化铁路（以下简称“电铁”）牵引负荷运行密度大、速度高、距离风电场近等特征,利用电力系统综合分析程序PSASP以及ETAP仿真软件对电铁负荷运行引起的电压和频率偏差、电压波动及谐波等问题的机理进行了仿真建模计算,重点分析了牵引变电站接入电网对风电场机组产生的影响。     

风电场输出功率波动对电铁负荷的影响研究

当电气化铁路牵引变电站与风电场的并网点电气距离较近时,牵引供电系统的电压易受到风电场输出功率波动的影响。研究了风电场输出功率变化对电铁二次侧电压造成的波动,分析了风速对风电场输出功率波动的影响,利用风电场并网模型研究了其引起电压波动的原因。利用仿真软件PSCAD搭建风电场和牵引负荷模型,构建区域电网进行仿真研究,验证风速变化造成输出变化时系统节点电压会发生波动。提出了一些提高风电场调压质量的措施。     

曲靖110kV电气化铁路用电谐波危害分析

电力系统的谐波是电力系统电压正弦波形产生畸变,电力机车用电会产生0次到50次谐波。南昆电气化铁路和贵昆电气化铁路经过曲靖市,在曲靖电网内有110千伏电气化铁路牵引变电所11座,为了查明曲靖电网内电铁牵引站谐波情况,2005年10月至2006年2月,我们对红土沟等电铁牵引站进行谐波调查测试,测试结果表明,曲靖电网内电铁牵引站的5次、7次谐波电流及电压严重超标。本文从曲靖电网内电气化铁路牵引变电所变压器的结构分析入手,分析铁路牵引变电所谐波电流电压对电网的危害,以及谐波的抑制措施     

电铁牵引负荷对县级电网电能质量影响的测量与治理仿真

县级电网电源点少电气结构较弱,县级电网接入的电铁牵引负荷具有的非线性、单相独立性和随机波动性的特点,是影响县级电网电能质量的主要原因,利用ELSPEC电能质量监测仪对县级电网110 k V母线电压进行连续测试,分析得出电铁牵引负荷产生的电压骤降、谐波注入、电压波动及闪变、负序不平衡度对县级电网电能质量的影响程度,根据测量结果对负荷侧拟采用的SVC补偿方案利用PSCAD电网仿真计算软件进行仿真分析,得出采用SVC治理措施后电压合格水平得到有效提升的结论。     

应用ETAP软件分析电气化铁路对电网的影响

电铁负荷属整流负荷,具有非正弦性、不对称性及间断性特点,在运行中会产生大量谐波和负序电流,引起接入点电网电压波动,导致网侧变电站的保护装置、故障滤波装置频繁启动,影响正常生产。为防止电网受到进一步污染,在电气化铁路接入电网前应用ETAP软件对其进行电能质量影响的评估,分析电气化铁路对电网造成的谐波、电压三相不平衡、电压波动等情况。,对存在的不符合国家标准的电能质量问题加以整改,在用电设计中同步进行治理设计,根据实际超标容量加装补偿装置,将消谐装置应用于牵引站。以防止电气化铁路负荷对电网影响的进一步扩大.     

基于EMTDC的电铁及云南电网电能质量联合仿真分析

结合云南电网及电气化铁道的实际工况,选取适用的牵引供电及电力系统电气元件数学模型;基于PSCAD/EMTDC仿真软件,建立电气元件仿真模型,搭建反映电铁及电力系统实际工况的联合仿真平台;采用项目实测的牵引变电所低压母线负荷数据,分析不同牵引变接线形式、电力系统运行方式及考虑轮流换相的工况下,电铁负荷对电力系统谐波和负序等电能质量指标的影响。仿真研究和理论分析表明,所建立的仿真平台能够较好的反映元件及系统的运行特性,其使用灵活性及仿真精度均能够满足实际项目需要。     

应用ETAP软件分析电气化铁路对电网的影响

电铁负荷属整流负荷,具有非正弦性、不对称性及间断性特点,在运行中会产生大量谐波和负序电流,引起接入点电网电压波动,导致网侧变电站的保护装置、故障滤波装置频繁启动,影响正常生产。为防止电网受到进一步污染,在电气化铁路接入电网前应用ETAP软件对其进行电能质量影响的评估,分析电气化铁路对电网造成的谐波、电压三相不平衡、电压波动等情况。对存在的不符合国家标准的电能质量问题加以整改,在用电设计中同步进行治理设计,根据实际超标容量加装补偿装置,将消谐装置应用于牵引站,以防止电气化铁路负荷对电网影响的进一步扩大。     

电铁供电系统的有源电力滤波器

在牵引变电所的一次侧并联接入有源电力滤波器,用瞬时无功功率理论检测法检测待补偿电流的指令值,采用空间矢量脉宽调制控制方法,使逆变器产生出待补偿电流,来抵消因单相交流电气化铁道(简称电铁)牵引负荷的使用给三相电力系统带来的谐波电流、无功电流及三相不平衡电流.因有源电力滤波器并联接入系统,所以这些不利电流只在牵引系统和有源电力滤波器中流动,不会进入三相电力系统,从而保证了三相电力系统不受牵引系统的影响而保持电网电流波形纯正弦.     

牵引变电站供电线路进线档频繁电烧伤分析

从分析多个电铁牵引站供电线路进线档出现架空地线连接金具电腐蚀入手,着重分析了铁路负荷回流在牵引站地网及其进线各接地点处的分布;通过多次现场实测,并对等效回路模型及其各处电流分布的分析,得出了电铁牵引站供电线路进线档地线上存在较大电流的结论。讨论了牵引站供电线路进线档电烧伤事故频繁发生给电网安全运行带来的影响,并对现有技术条件和运行维护制度提出了相应的改进措施和建议。     

电铁牵引负荷对风电场运行特性的影响分析

随着兰新铁路电气化改造工程建设,风资源丰富的新疆出现了电气化铁路牵引站与风电场集中接入电网的情况。综合考虑电铁牵引负荷的特点和风电场的功率特性,通过理论推导从谐波和负序的角度分析了电铁牵引负荷对风电场的影响,并且结合新疆电网实际,在电力系统仿真分析软件DIgSILENT PowerFactory中建立模型进行仿真分析,深入研究了电铁牵引负荷在运行过程中对风电场运行特性的影响,并对解决措施进行了探讨,具有一定的实际意义。     

静止无功补偿装置在配电系统中的应用

如何提高配电系统的电能质量，抑制系统电压波动和谐波对敏感电力用户的干扰，各国专家都做了大量分析研究。目前普遍认为静止无功补偿装置是解决上述问题的有效手段。文章详细分析静止无功补偿装置(SVC)对下述3种特殊情况的补偿效果：长距离向大型电动机负荷供电引起的电压跌落和波动、地铁牵引负荷引起的谐波和电压波动及电孤炉引起的闪变。     

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。     

黔桂电铁对110kV水任变电站谐波影响分析

为了减少黔桂电气化铁路牵引负荷产生的谐波和负序电流注入电网,降低谐波给供电系统及广大电力用户造成的谐波干扰和影响。分析水任变电站110 kV母线在系统不同运行方式下的谐波、负序、无功变化情况,得出了采用220 kV变电站的110 kV专线主供方式对黔桂电铁电力牵引站供电可降低电铁影响的结论。     

电铁负荷对宁夏电网电能质量的影响

随着电力电子技术的迅速发展,电力系统中出现了大量的非线性负荷,它们在吸收基波功率的同时,产生大量的谐波注入电力系统。电气化铁道牵引负荷就是电力系统中较大的非线性负荷,是电力系统最主要的谐波源之一。本文对宁夏电网电铁负荷发展及谐波和负序分量的测试过程进行了分析总结,对目前遍布宁夏电网的宝中、包兰电气化铁道中的15个电气化铁道牵引站进行了大量细致的测试工作,并对测试数据进行了统计分析,充分验证和掌握了电铁负荷对宁夏电网电能质量的影响情况。     

电铁牵引站接入薄弱电网供电质量评估分析

电气化铁路具有输送能力大、能源消耗小、运输成本低、经济效益好和无环境污染等优点,是连通我国东西部的重要“桥梁”。受机车频繁启停、变速等因素影响,铁路负荷具有冲击性强、波动性大等特点。当大功率冲击性铁路负荷接入薄弱电网时,可能会造成电压不平衡、电压偏差、谐波等问题,严重影响电网安全运行,因此有必要对接入电网的铁路牵引变电站进行供电质量评估分析。以某电气化铁路牵引变电站为例开展供电质量综合测试,并基于国家相关标准,对该典型牵引变电站电压不平衡度、电压偏差、谐波、三相电压不平衡度等电能质量指标进行了定量评估分析,为接入薄弱电网的电铁牵引站安全高质运行提供可靠数据支撑。     

英法海峡隧道电铁系统的不平衡和谐波初步研究

英法海峡隧道其25kV电铁系统是由英法两国的400/225/132kV大电网供电的。本文介绍隧道电铁牵引供电系统中不平衡和谐波的初步研究,探讨牵引负荷与供电大电网的相互影响。评定研究结果时采用了不平衡与谐波的特定限值。     

弱电网牵引变电所群电压不平衡预评估与治理研究

采用单相交流工频25 kV供电制式的电气化铁路具有牵引功率大、速度快、能源利用率高、经济效益好等优点。但冲击性单相负荷接入电网后,会带来以三相电压不平衡为代表的电能质量问题,不利于电力系统的安全稳定经济运行,在弱电网中尤为明显。首先,分析了电气化铁路牵引负荷接入电网的负荷特性,利用电力系统仿真软件PSD建立“弱电网-牵引供电系统”仿真模型,分析牵引变电所群接入电网方案变化对电压不平衡的影响;其次,依据GB/T 15543―2008《电能质量三相电压不平衡》,评估不同方案下系统各节点电压不平衡度;最后,基于单三相组合式同相供电系统,实现对电压不平衡超标牵引所群的治理。     

新疆电气化铁路保供电研究

本文是对新疆地区电铁牵引站保供电的研究。文章分析了兰新一、二线牵引站的系统概况,针对电网结构和牵引站分布,对各牵引站做出分级,并提出对电铁保供电的几点建议。     

电气化铁路对电力系统安全运行的影响及对策

电力机车为波动性很大的大功率单相整流负荷,可能威胁电力系统的安全运行。本文介绍牵引负荷在电力系统中引起的负序电流对电力系统的影响及降低和限制负序电流的措施;从工程和经济两个角度说明了不平衡谐波对电力系统的危害,并提出了一些应对措施;针对电铁负荷功率因数较低的现象,分析了无功补偿的必要性以及目前存在的问题和解决措施。     

具备电压补偿功能的不停电过分相系统及控制方法

不停电过分相系统可保证机车连续供电,避免机车运行速度降低和遭受冲击电压电流.为进一步提高不停电过分相系统的可靠性和改善牵引供电网末端电压波动,该文提出一种基于三相模块化多电平变换器(MMC)的分相区不停电过分相系统(UPT)及其控制策略.首先,基于三相MMC的分相区UPT拓扑结构及其工作原理,分析了机车通过分相区域导致的牵引网末端电压波动原理和UPT的无功电压补偿能力;然后,在机车经过分相区的全过程中,分析UPT的电流传输特性,以保证两侧供电臂负荷有功分量线性变化;接着,提出了UPT的有功、无功以及整体的控制策略;最后,进行仿真分析和小容量实验.理论分析和实验结果表明:UPT能保证机车在不停电状态下平稳通过分相区,两侧供电臂负荷实现线性平稳变化,同时有效地解决了电压波动的问题.