高原高海拔典型牵引变电所供电品质测试与分析

在我国高海拔地区铁路线路中,存在着沿线电网架构稀疏、供电容量薄弱的特点,对牵引供电系统的设计与工程实施提出了较大挑战。为了提高牵引供电系统与外部电源的适配性,对高海拔地区牵引供用电品质进行研究具有重要意义。以某高原电气化铁路为例开展供电品质综合测试,基于相关标准,对背景谐波、电压偏差等电能质量指标进行了定量分析,为高海拔地区牵引变电所的设计、建设与运营提供了必要参考。     

山区铁路牵引变压器反时限过负荷保护的应用研究

针对山区电气化铁路牵引供电臂处于长大坡道时牵引变压器严重过负荷的工况,在分析反时限原理、山区铁路的负荷特性及牵引变压器负荷曲线的基础上,对反时限过负荷保护时限进行了检算,并给出了满足山区铁路牵引变电所主变压器采用反时限过负荷保护的整定方法,得出非常反时限和超反时限均具有较好的适应性。     

牵引变电所电能质量评估及控制策略

牵引供电系统与电力系统是相互联系、相互影响的.作为电网的一级负荷,牵引供电系统要求电力系统向其提供稳定可靠的电源,同时牵引负荷具有随机波动性、非线性和不对称性等特点,产生的无功功率、负序功率和谐波对电力系统的电能质量产生了很大的影响[1,2].目前我国电气化铁路牵引变电所多采用同定并联电容补偿装置,用于提高功率因数兼...     

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,分析了其各端口电气量及关系,提出了适用不同牵引负荷功率因数的两种负序治理模式,并推导了负序治理数学模型。考虑电网三相电压不平衡度允许值,分析了不同工况下Dd匹配变次边各端口SVG投入容量,提出了补偿模式间切换策略。根据负序治理方案确定系统负序电流检测方法,提出了一种SVG双闭环控制策略。最后搭建了仿真模型,仿真结果表明方案的有效性和控制策略的准确性。     

重载铁路典型牵引变电所电能质量测试与评估

重载铁路牵引供电系统相较于普速铁路牵引供电系统具有牵引电流大,电力机车类型多、数量多,交Ｇ直型、交Ｇ直Ｇ交型电力机车混跑及负载移动速度慢等特点,导致无功、负序和谐波等电能质量问题变得更加突出,给电力系统及牵引供电系统的稳定运行造成了不良影响.对此,利用专业电能质量测试装置,对国内某重载铁路线上的典型牵引变电所开展供电品质综合测试,并基于国家相关标准定量评估该牵引变电所功率因数、谐波、负序、电压偏差等电能指标及牵引网网压波动特性,这对于保证重载铁路安全供电和正常运输秩序具有重要意义。     

市域铁路典型牵引变电所电能质量测试与评估

市域铁路牵引供电系统相较于其他铁路牵引供电系统具有行车密度大、速度快、站间距短等特点,导致电压不平衡度、电压偏差、谐波等问题更加突出。以某市域铁路线路上的典型牵引变电所为例开展电能质量综合测试,并基于国家相关标准,对该牵引变电所电压不平衡度、电压偏差、谐波等电能质量指标进行了定量评估分析,为市域铁路电能质量问题的综合治理提供了依据。     

高速牵引供电系统建模及其运行参数对电网谐波的影响

本文在对牵引供电系统中交直交机车运行原理分析的基础上,建立了以有功功率、功率因素、直流侧电压3个指标作为参考的CRH380B型机车简化模型,并采用PSCAD/EMTDC搭建了电力机车-牵引网-电网牵引负荷联合仿真模型,通过仿真分析了运行参数AT变压器漏抗、外部电源容量(电网容量)、牵引变压器容量对电网电流谐波的影响。仿真结果表明,AT变压器漏抗、牵引变压器容量对电网电流谐波有影响较大,而外部电源容量对电网电流谐波的影响较小。     

京哈线牵引供电系统高次谐波治理研究

京哈线是中国重要铁路干线,牵引负荷较重。京哈线牵引供电系统采用自耦变压器供电方式,供电臂较长。由于线路上多种类型电力机车同时运行,实际运行中出现了牵引供电系统的高次谐振现象,严重危及牵引供电设备的运行安全。针对京哈线某牵引变电所增加馈线工程后发生的谐振现象,提出了适用于本线的高次谐波治理思路及工程技术方案,并对其他电气化铁路高次谐波的治理具有一定的借鉴意义。     

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。     

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。     

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     

高速铁路再生制动能量储存与利用技术研究

随着我国高速铁路的快速发展,牵引供电系统能耗高、再生制动能量利用率低等问题日益突出。为实现高速铁路的节能降耗,该文结合实测数据分析枢纽牵引变电所、长大坡道/重载线路以及铁路10k V配电所的负荷特性。针对不同牵引变电所负荷特性的差异,提出储能型和储能(10)能量回馈型2种再生制动能量利用方案,并制定相应的能量管理策略及控制方法。对所提方案进行节能效果和经济性分析,分析结果表明提出的方案能有效提高再生制动能量利用率,且具有明显的节能效果和经济性。最后,通过实验验证所提方案能量管理策略及控制方法的正确性和可行性。     

计及电网电压不平衡的储能型铁路功率调节器负序优化补偿策略

针对偏远地区电网电压不平衡条件下牵引供电系统负序补偿及再生制动能量回收利用问题,基于储能型铁路功率调节器,提出一种在补偿装置容量有限时,计及电网电压不平衡条件的再生制动能量利用及负序综合补偿优化策略。分析了电网电压不平衡时储能型铁路功率调节器负序完全补偿机理,引入储能系统补偿系数,有功、无功电流补偿系数,以负序补偿度和牵引变电所补偿容量及供电臂负荷平衡度作为优化目标,提出储能型铁路功率调节器优化补偿模型。采用序列二次规划法对优化模型进行求解,最后通过仿真验证,表明该策略可以在电网电压不平衡时,使电网侧负序不平衡度降低的同时提高再生制动能量利用率,减少牵引负荷对牵引变电所的能量需求。     

电铁牵引负荷对某地区电网电压的影响分析及治理措施

针对电铁牵引负荷引起对某地区电网电压波动的问题,简述了电铁牵引供电系统的基本原理,分析出电铁牵引负荷所产生的谐波电流和负序电流是引起电网电压波动的理论原因,并建立系统等效分析模型,通过电力系统短路容量这一衡量电力系统强弱的理论分析,得出供电电源系统强弱是引起电压波动的实际原因,该电铁牵引负荷在由不同变电站供电时对电网电...     

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。     

公用电网谐波限值及非线性负荷接入的评估

简要介绍公用电网谐波各种不同类型的限值，并着重指出，电网谐波规划值应该低于兼容值，两者之间必须具有适当的差值，为确保供电系统和设备的安全，电网电压谐波畸变率不能超过规划值。非线性负荷接入供电系统前必须经过谐波评估，并重点介绍各类负荷评估过程中应注意的问题。     

高速铁路双边牵引供电系统建模与适应性分析

构建了高速铁路双边牵引供电系统仿真计算模型,计算分析了牵引网电流分布、均衡电流大小、电压损失等主要技术指标,并仿真验证了双边牵引供电系统较单边牵引供电系统可显著提升牵引供电能力,为双边供电方式下牵引供电方案优化设计提供了重要基础;同时在牵引供电系统双边供电方式下,计算了外部电源电网潮流,优化了供电方案,以适应电网对安全稳定运行的约束,对双边供电技术的推广应用具有重要意义。     

考虑电网背景影响的变电所谐波特性测试与分析

牵引变电所作为电力系统和电气化铁路牵引网的联结,其谐波特性评估需同时考虑电网背景谐波及电力机车负荷的影响。利用专业的电能质量测试装置,对某条电气化铁路若干牵引变电所开展考虑电网背景影响的电能质量测试,通过分析实测数据,在考虑电网背景谐波影响的条件下,结合国家相关电能质量标准定量评估了牵引变电所电压谐波特性,对电气化铁路牵引变电所的运维具有指导意义。     

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。     

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。