地铁牵引供电系统接入对电网电能质量影响分析

首先介绍了某地铁牵引供电系统的结构、特点及牵引供电方式,对电力机车、牵引网、电缆构成的牵引供电系统进行详细地仿真建模,分析计算了各种运行工况下牵引供电系统的谐波电流水平。最后针对不同系统阻抗下110 kV电缆可能引发谐波电流放大的风险进行了评估。     

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。     

铁路10kV电力电缆屏蔽层感应电压计算分析

为了将铁路10kV电力电缆屏蔽层感应电压控制在合理的范围内,根据电气化铁路供电系统的特点,采用ATPdraw软件仿真和理论分析的方法,仿真计算电气化铁路供电系统(即牵引供电系统和电力电缆供电系统)对电力电缆屏蔽层感应电压的影响,分类讨论在不同输电线路长度下基于屏蔽层感应电压的电力电缆屏蔽层接地方式选择。仿真计算结果表明,通过改变牵引供电电流相位、幅值以及调整电缆间距可以有效地降低电力电缆屏蔽层感应电压。同时给出了在三种接地方式下,当牵引供电电流相位改变时,电力电缆最大敷设长度与电缆间距的关系。     

三种牵引供电方式的电气特性比较

在Matlab/Simulink仿真环境下,根据AT供电系统的结构特点建立其仿真模型,将AT供电系统解列,可建立带加强线的全并联直接供电系统和带回流线的直接供电系统仿真模型。基于建立的仿真模型,比较了三种牵引供电方式下的短路阻抗、电压损失、电流分配等电气指标,分析比较可知三种供电方式各有优劣,要根据具体的线路选择牵引供电方式。     

直流牵引供电系统短路电流暂态仿真

掌握直流牵引供电系统短路电流的暂态过程,对馈线保护整定计算具有重要意义,文章结合北京地铁的实测数据,给出了直流牵引供电系统接触轨和走行轨所构成的牵引供电回路的电气参数,建立了包含24脉波整流机组在内的直流牵引供电系统数学模型,同时用Simulink中电力系统仿真模块对接触轨不同位置发生短路的情况进行了仿真计算。     

高速铁路牵引网谐波谐振模型及谐振特性研究

数字化仿真是研究牵引供电系统谐波谐振问题的重要手段,建立准确的仿真模型对谐波谐振问题有重要的意义。以AT供电方式为例,应用自然切割的思想分析牵引网的网络结构,结合多导体传输线理论,通过计算分布参数下多导体传输线系统的传输参数方程提出针对牵引网谐波谐振研究的不对称π型等效模型。在此基础上比对实测结果和仿真结论,验证模型的准确性,并归纳总结了牵引供电系统谐振频率、过电压和过电流等谐波谐振特性。     

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。     

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.     

电铁牵引站V/V牵引变压器注入系统的谐波和负序分析

为了分析牵引供电系统产生的谐波和负序电流所造成的影响,建立了基于PSCAD/EMTDC的典型牵引供电系统和公用电网的模型。在V/V接线形式的牵引变压器下,分析两供电臂机车不同台数运行方式下产生的谐波和负序的影响。     

适用于高原铁路的新型电缆牵引供电系统电气特性研究

介绍了一种新型电缆牵引供电系统技术方案,可有效减少电网接入点,并提高供电能力、取消电分相环节,为高原电气化铁路高效安全运行提供重要技术支撑。研究了供电系统的结构,计算了线路参数,结合理论计算和仿真模型分析了电缆供电系统电气特性及对节点电压和功率的影响。最后依据配电网无功补偿原则和标准限值,提出了一种混合式无功补偿方案,并通过仿真验证了补偿方案的正确性,为工程设计人员提供了参考依据。     

采用自耦变压器供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电方案

针对采用自耦变压器(AT)供电的重载铁路,为了进一步提升其运能和再生制动能量利用率,提出一种采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案。首先,介绍了采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案;其次,研究采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电能力,推导该供电系统的等值模型,分析其电流分布关系,计算牵引网等值阻抗,结合其电压分布关系推导出供电能力数学模型,为方案的初步设计提供依据;然后,以某实际重载线路改造设计为案例,分别对既有方案和所提方案的供电能力和能耗情况进行仿真验证;最后,对改造成本及运营经济性进行了分析。分析结果表明所提方案能够延长供电距离,降低牵引供电系统能耗,提高再生制动能量利用率,节省外部电力资源,经济效益较为显著。     

新型双边供电系统谐波谐振特性分析

为研究双边供电系统的谐波谐振发生机理,介绍了一种在牵引馈线串接电抗器的新型双边供电系统的结构与工作原理,通过建立系统谐波沿牵引网传输的数学模型,分析了系统谐振发生机理,通过搭建系统仿真模型,研究了在不同条件下新型双边供电系统的阻抗频率特性以及高次谐波电流在牵引网中的传输特性。分析结果表明,牵引网长度越长,新型双边供电系统的谐振频率越小;当注入与系统谐振频率相近的谐波电流时,系统将发生谐振现象,谐波电流向两侧牵引变电所传输过程中均发生严重放大。     

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...     

基于FPGA的综合潮流控制器的设计与实现

分析了同相牵引供电系统的结构与原理,并提出了综合潮流控制器的一种设计与实现方案。该方案通过采用改进的瞬时无功功率检测方法,计算出补偿电流并通过控制背靠背的SVG系统实现同相牵引供电和电能质量综合治理。详细介绍了以FPGA为核心的综合潮流控制器的设计和实现方法,该控制器由先进的FPGA、A/D转换和IGBT等电路构成,通过对多路电压、电流实时输入信号进行采集和处理,由FPGA快速计算生成指令电流,最后再通过滞环调制方式控制背靠背的SVG系统从而实现同相牵引供电。仿真和实验验证了方案的正确性和有效性。     

基于FPGA的综合潮流控制器的设计与实现

分析了同相牵引供电系统的结构与原理,并提出了综合潮流控制器的一种设计与实现方案.该方案通过采用改进的瞬时无功功率检测方法,计算出补偿电流并通过控制背靠背的SVG系统实现同相牵引供电和电能质量综合治理.详细介绍了以FPGA为核心的综合潮流控制器的设计和实现方法,该控制器由先进的FPGA、A/D转换和IGBT等电路构成,通过对多路电压、电流实时输入信号进行采集和处理,由FPGA快速计算生成指令电流,最后再通过滞环调制方式控制背靠背的SVG系统从而实现同相牵引供电.仿真和实验验证了方案的正确性和有效性.     

电气化铁路牵引供电系统车网耦合的潮流计算方法

以多导体传输线模型为基础,推导了牵引变电所和分区所等值电路,构建了适用于不同结构和供电方式的牵引网统一数学模型。对列车牵引传动系统利用参数辨识的方法,建立了感应电动机并联静止负荷的数学模型,实现对列车更准确建模。以此为基础,开发了基于车网耦合潮流计算的电气化铁路牵引供电系统仿真软件。实例计算表明,该方法充分考虑列车与牵引供电网的交互影响,能够更真实地反映牵引供电系统的潮流分布,具有重要的工程应用价值。     

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。     

自耦变压器供电方式的电牵引供电系统中的机车驱动谐波污染仿真研究

为了减少电气化铁路对其沿线的通信系统造成的干扰，电牵引供电系统可以采用自耦变压器供电方式。本文分析了此系统中的机车驱动谐波污染情况，建立了SS4型电力机车、牵引网及牵引变电所的模型，并通过MATLAB仿真计算出在多机条件下电力机车、牵引网及牵引变电所中的谐波电流及其谐波含量。     

城市轨道交通的配电系统故障分析及解决方案

随着城市轨道交通建设的快速发展,其对电网的影响也逐渐显现,不同于电网中的其他负荷,地铁牵引供电网络是一个交直流混合的网络,运行方式较为复杂且多变。另外,地铁负荷受到多方面的影响,谐波含量丰富,随时间变化表现出较大的波动性。如今人们对于电能质量要求越来越高,城市轨道交通供电系统接入电网面临的问题亟待解决。针对具体的城市轨道交通35kV配电系统进行故障分析,搭建了谐振回路模型,计算出单相故障电缆容性电流,提出了谐振抑制措施,从而减少了电流谐波、谐振过电压、电缆容性电流及杂散电流等对电力系统的危害。提高了电网的电能质量及供电可靠性和稳定性,消除了地铁牵引供电对电网造成事故的潜在隐患。     

新型电缆贯通供电系统运行特性分析

新型电缆贯通供电方案是有效减少(或取消)牵引网电分相的方法之一,但梯级供电方案导致电缆牵引网结构复杂。为了研究电缆贯通供电系统运行特性,运用二端口网络解析理论,将电缆牵引网分解为牵引电缆、接触网–钢轨、牵引变压器三类子网络。根据节点电压分裂法,建立了电缆贯通供电系统的统一解算模型,计算节点电压和支路电流,得到电缆贯通供电系统的运行特性。在基波频率下,分析了一个系统案例在不同工况时的牵引网电压变化与牵引变压器电流分配关系。在谐波频率下,研究了系统内的高次谐波传输问题。分析发现,较既有牵引供电系统,电缆贯通供电系统电压损失小,再生能量利用率高,在中心变电所内的谐波放大作用弱,新系统的服役性能优越。