计及牵引供电系统整定系统的研究

随着我国电网的发展和电气化铁路的建设,越来越多的牵引变压器引入到电力输电网络,使得电力网络越来越复杂,大大增加继保整定人员的工作量。本文从牵引供电系统故障计算方法、牵引供电系统的继电保护配置及整定计算和电力系统故障计算及整定计算系统研究三个方面介绍了国内外研究现状,总结了计及牵引供电系统整定系统的研究中应注意的问题和研究手段,为计及牵引供电系统整定系统的研究提供参考。     

高速铁路牵引供电系统的状态空间模型

为了得到能够分析牵引供电系统动态运行特性的数学模型,基于高速铁路全并联自耦变压器(autotransformer,AT)供电系统链式等值电路,以牵引网切面导体节点电压、网络串联电感电流、自耦变压器漏抗电流为状态变量,推导了模块化的系统微分方程。根据变电所至分区所线路结构及运行情况,进行模块组合,建立了全并联AT牵引供电系统状态空间模型。模块化的建模方法简化了牵引网因负荷移动或故障点位置变化导致拓扑结构变化的模型建立。通过分析牵引网稳态电压分布,短路、断线电磁暂态过程,验证了所提模型的正确性和有效性。     

高海拔山区铁路牵引供电系统——问题、挑战与对策思考

我国西部高海拔山区铁路部分区段面临沿线缺乏有力电网支撑,外部电源系统极端薄弱,途径复杂大坡道高原山区,建设难度大。高海拔山区铁路对牵引供电系统的技术要求非常特殊,对外部电网接入方案、牵引变电所供电能力、电源备用方式、长大坡道电分相处理方案等诸多方面提出了极为特殊的要求。该文从输电网–牵引变电所协同规划、长大坡道对牵引供电系统电压抬升影响、客货混跑下牵引供电系统谐波稳定性问题3个方面,分别剖析高海拔山区铁路牵引供电系统安全运行所面临的难题。然后,通过梳理总结已有文献研究,依次从考虑列车负荷和风光新能源不确定性的输电网随机规划方法、长大坡道下牵引负荷准确模拟与电压抬升机理分析、电力机车–牵引网系统宽频带谐波稳定性分析与振荡抑制措施3个角度对上述问题进行初步分析,同时给出了可能的解决方案,为高海拔山区铁路安全运行研究提供了借鉴。     

基于ADPSS的电力系统和牵引供电系统机电–电磁暂态混合仿真

目前在牵引供电系统对电力系统的影响研究中,大多只单一对牵引供电系统建立详细仿真模型,而电力系统侧则是采用简化后的电路代替,缺乏一种实际电力系统与牵引供电系统的联合仿真模型,对电力系统–牵引供电系统的相互作用与影响认识不足。文中在牵引供电系统电磁仿真模型的基础上,基于电力系统全数字仿真装置(advanced digital power system simulator,ADPSS)搭建出了牵引供电系统与实际电网系统的机电–电磁暂态混合仿真模型,并将混合仿真计算结果与典型值相比较,验证了混合仿真的正确性,并研究分析了牵引供电系统负荷特性、牵引供电系统对电力系统的影响。     

基于PSCAD/EMTDC的牵引供电系统仿真模型研究

在分析了现有牵引供电系统仿真研究的基础上,针对其模型复杂、不易实现的弊端,提出采用已有仿真软件实现牵引供电系统的电气特性分析。利用PSCAD/EMTDC对牵引供电系统的典型元件进行建模,分别对Scott接线牵引变压器的AT供电方式以及V/v接线牵引变压器的带回流线的直接供电方式两种应用广泛的牵引供电系统进行了仿真分析,重点研究了两种供电方式下牵引网的网压水平,通过比较仿真结果证明所建立的牵引供电系统仿真模型的正确性,该模型能够满足牵引供电系统的电气分析要求。     

牵引供电方案设计中谐波谐振问题研究

为了评估牵引供电系统的谐波谐振特性,从牵引供电系统设计角度出发,建立牵引供电系统谐波特性仿真模型和牵引负荷谐波发射模型。研究牵引供电方案中外部电源系统短路容量大小和馈线电缆长度变化对牵引供电系统谐振特性的影响规律。在供电方案综合评判中引入谐波谐振特性分析,研究牵引供电方案与牵引负荷谐波特性匹配问题及其对供电质量的影响。研究结果表明,牵引供电设计参数的变化对谐波谐振特性影响显著,通过优化牵引供电方案可以减少甚至避免发生谐波谐振。     

基于PSCAD/EMTDC的牵引供电系统仿真模型研究

在分析了现有牵引供电系统仿真研究的基础上,针对其模型复杂、不易实现的弊端,提出采用已有仿真软件实现牵引供电系统的电气特性分析.利用PSCAD/EMTDC对牵引供电系统的典型元件进行建模,分别对Scott接线牵引变压器的AT供电方式以及V/v接线牵引变压器的带回流线的直接供电方式两种应用广泛的牵引供电系统进行了仿真分析,重点研究了两种供电方式下牵引网的网压水平,通过比较仿真结果证明所建立的牵引供电系统仿真模型的正确性,该模型能够满足牵引供电系统的电气分析要求.     

高铁供电系统的不平衡负序电流 对电力系统的影响

针对高铁供电系统的不平衡负序电流对电力系统影响问题,从理论分析和仿真计算两个方面研究了高铁牵引站不平衡负序电流对电力系统的影响;在理论分析上,建立了V/X接线方式的高速铁路牵引供电系统的数学模型,提出了一种V/X接线方式下注入电力系统的负序分析方法;在仿真计算上,采用PSCAD/EMTDC完成了吉林延边地区5个高铁牵引站对电力系统影响的计算。研究结果表明,延边地区的5个高铁牵引站对电力系统的影响的情况不同,公共连接点短路容量比较小的供电系统的三相电压不平衡度存在超标的现象。     

车网耦合的牵引供电系统谐波仿真分析

牵引供电系统是电力系统重要负荷,也是电力系统主要的谐波源之一。在研究牵引供电系统谐波传输特性和谐波对电力系统的影响时往往对牵引供电系统模型进行一定的简化,虽然具有一定的合理性,但是这样分析出来的结果与实际结果相比必然存在一定的误差。针对牵引供电系统谐波分析模型不精确,利用PSCAD/EMTDC搭建了电力机车-牵引网-电网仿真模型,仿真研究了机车位置、机车数量和牵引网长度变化时牵引供电系统谐振以及电网总谐波畸变率的特性。仿真结果表明该仿真模型能更准确地分析牵引供电系统谐波特性,分析结果更加符合实际。     

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。     

城市轨道交通牵引供电系统动态运行仿真研究

随着轨道交通向高速、重载、大运量、高密度的方向发展,为各种运营设备提供电能的直流牵引供电系统在安全性和可靠性方面提出了更高的要求。围绕保证城市轨道交通牵引供电系统高效、安全、稳定供电的需求,介绍了直流牵引供电系统的组成,阐述了24脉波整流变压器的原理,基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了牵引变电所整流机组、列车以及接触网模型,并以此为基础搭建了城市轨道交通直流牵引供电系统的仿真模型。通过对列车启动、平稳运行及制动阶段的动态仿真及分析,验证了仿真模型的正确性和有效性,为有关地铁供电系统的各种故障分析提供更多的参考数据和更好的研究平台。     

贯通式同相AT牵引供电系统牵引网边界频率特性研究

分析贯通式同相自耦变压器(AT)牵引供电系统及由牵引变电所出口处电容和区外一段接触线构成的牵引网边界频域特性,分析牵引网及边界对高频暂态信号的衰减作用及故障位置对保护安装处检测到的高频暂态信号的影响.研究结果表明,在现行贯通式同相AT牵引供电系统中,牵引网对高频暂态量的衰减作用小于边界对其的衰减作用;保护安装点检测到的高频暂态量与故障发生的位置密切相关.建立仿真模型对贯通式同相AT牵引供电系统牵引网及边界的对高频暂态量的衰减作用进行验证,仿真结果验证了研究结果的正确性.     

高速铁路全并联AT牵引网状态测控方案与仿真分析

为了有效提高牵引网的供电可靠性和持续性,针对现有高速铁路牵引变电所继电保护系统所存在的不足,提出了一种全并联AT牵引网状态测控系统方案。通过阐述其基本原理和系统构成,利用故障潮流符号值法,给出了各种类型牵引网短路时的故障判断方法。结合牵引网分段供电,对一实际工程算例进行了Matlab/Simulink建模和仿真分析。结果表明,该模型能够实现故障切除与恢复供电,达到了缩小停电范围和提高牵引网供电可靠性的目的,验证了该方案的正确性和有效性。     

基于Dd匹配变和SVG的牵引变电所群贯通供电系统负序治理方案及控制策略

牵引变电所群贯通供电方案是解决长大坡道、外部电源短路容量小且接口少的电气化铁路供电问题的有效技术手段之一.针对牵引变电所群贯通供电系统负序治理问题,提出了一种基于Dd匹配变和静止无功发生器(static var generator,SVG)的负序治理方案及控制策略.介绍了牵引变电所群贯通供电系统的结构,分析了其各端口电...     

现代电气化铁路供电方案研究

现代电气化铁路供电系统的方案选择对电力机车和地区电网的安全稳定运行都至关重要。从牵引变压器、牵引变电站至牵引网的供电方式、牵引变电站供电电压等级的选择这3方面,对电气化铁路可选的各种方案进行分析比较,并考虑实际应用,选取了目前的最优方案。     

考虑轨地回路分布式参数的直流牵引供电系统双端稳态故障测距算法

针对城市轨道直流牵引供电系统短路故障定位困难的问题,提出了一种考虑轨地回路分布式参数的双端稳态故障测距算法。在发生短路故障后,利用故障区间相邻牵引变电所馈线直流开关柜的测试电路将直流牵引网电压施加在接触网与钢轨之间,利用2次测量的牵引网端口电阻进行故障测距。在考虑钢轨-大地两层回流结构的基础上,对分布式参数的轨地回路进行T型等效,通过解析计算得到故障距离与端口电阻的表达式。该方法不需要增加额外的故障测距设备且不需要双端数据的同步,不受接触电阻和暂态过程中的钢轨阻抗频率特性的影响。利用CDEGS仿真软件模拟直流牵引供电系统故障,讨论了不同接触电阻、故障点位置、过渡电阻以及电压、电流测量装置测量误差对故障测距精度的影响。在实验室小功率平台上采用裸导线模拟完全绝缘和较低过渡电阻的2种情况,结果验证了所提故障测距算法的有效性和实用性。     

城市轨道交通牵引供电系统对电网的影响

介绍城市轨道交通牵引供电系统的结构、特点、能量传输过程及城市电网对轨道交通的供电方式,分析牵引供电系统在谐波、无功功率等方面对电网的影响,并提出抑制谐波和进行无功补偿的措施。     

变电站直流系统典型配置及馈出接线方式研究

变电站直流电源系统配置及直流馈出网络供电方式一直缺少规范,这给变电站安全运行带来隐患。根据河南电网对变电站直流馈出网络进行辐射状供电改造的实践,具体阐述了变电站直流系统从电源端到负荷侧、从设备参数配置到馈出网络接线的全方位研究。研究结果对扭转当前直流系统接线的混乱现状、促进直流馈出网络供电接线的规范化改造以及反事故措施的正确执行均具有重要意义。     

Calculation of a relative actualized transformer power of a traction substation on insulation aging

This article considers a method of calculation of the relative actualized transformer power of a traction substation on insulation aging as an integral indicator of traction substation performance in programs of simulation of traction power supply system and processing of ASKUE system records.     

直流牵引供电系统短路稳态电流的计算

直流牵引供电系统短路稳态电流的计算对城市轨道交通牵引供电系统的设计有重要的作用.介绍了直流牵引供电系统的数学模型、短路稳态电流的计算方法及流程图,编写了直流牵引供电系统短路电流稳态值计算的程序和仿真界面,并对上海地铁3号线牵引网发生短路的情况进行仿真,通过与地铁线路短路试验数据对比,验证了其准确性,最后对北京地铁6号线...