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。     

电铁负荷特性对微机保护启动元件的影响研究

为研究电铁负荷对微机保护启动元件算法的影响,根据某区域电网实际参数,利用PSCAD建立了典型电气化铁路牵引系统模型,及微机保护中相电流突变量启动、相间电流突变量启动及半周电流积分启动三种常见启动元件的数学模型。在此基础上,结合电铁负荷的特性,从理论上分析了电铁负荷对三种算法的影响,并进行了数字仿真验证,得出电铁负荷对各启动算法影响的相关结论,为在电铁负荷较重地区装设的微机保护装置启动元件算法选择提供了理论依据。     

风电场与电铁同母线接入对供电质量的影响研究

基于实际工程,借助电磁暂态仿真软件EMTP-RV,建立了广西灵川县灵田风电场的详细仿真模型及与风电场接入同一变电站110 kV母线的灵川电铁牵引站及机车负荷模型.研究了风电场在不同风速出力和电铁负荷状态下公共接入点电能质量,以及风电场与电铁牵引负荷接入同一110 kV母线的相互影响.并开发了电能质量计算模板用于多种电能质量指标的计算.多种运行工况的仿真表明,风电场与电铁负荷接入同一母线会恶化电网的运行条件,导致公共接入点剧烈电压波动,并向公共电网注入大量谐波.针对仿真中揭示的电压波动与功率振荡现象,结合现场条件,针对性提出合理调度风电出力、谐波治理与无功补偿等多项改善措施,使接入点的电能质量满足国家标准.     

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...     

电铁不同运行工况对电力系统线路保护的影响

电铁作为不对称负荷接入电网,给电网的稳定运行、继电保护带来一定挑战。为了分析电铁接入后对周边区域电网线路继电保护的影响,文中结合新疆某地区电铁接入实际电网,考虑电铁多种运行工况、不同微机继电保护算法下,仿真分析电铁接入对电网线路保护阻抗测量元件与故障选相元件的影响。分析结果表明当电铁的供电负荷或制动负荷达到一定值时将会造成测量阻抗计算误差过大以及故障选相元件的错误选相,进而造成继电保护装置的误动作。     

电铁负荷特性对微机距离保护测量元件的影响研究

研究的是电铁负荷对三种常见的微机距离保护测量元件算法的影响。根据某区域电网实际参数,利用PSCAD建立了典型电气化铁路牵引系统模型及微机距离保护中傅里叶算法、一阶差分算法与解微分方程算法三种常见测量元件的数学模型。在此基础上,结合电铁负荷的特性,从理论上分析了电铁负荷对三种常见的微机距离保护测量元件算法的影响,并利用PSCAD进行了数字仿真验证,为在电铁负荷较重的地区装设的微机距离保护装置采用何种测量元件算法提供了理论依据。     

电铁负荷特性对微机距离保护测量元件的影响研究

研究的是电铁负荷对三种常见的微机距离保护测量元件算法的影响.根据某区域电网实际参数,利用PSCAD建立了典型电气化铁路牵引系统模型及微机砸离保护中傅里叶算法、一阶差分算法与解微分方程算法三种常见测量元件的数学模型.在此基础上,结合电铁负荷的特性,从理论上分析了电铁负荷对三种常见的微机距离保护测量元件算法的影响,并利用PSCAD进行了数字仿真验证,为在电铁负荷较重的地区装设的微机距离保护装置采用何种测量元件算法提供了理论依据.     

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。     

电铁牵引负荷的构成分析及其功率模型

电铁牵引负荷具有较强的随机波动性和冲击性,为了分析其对局部电网的影响,需要建立合适的电铁牵引负荷功率模型。根据电铁牵引负荷的波动特性,基于波形分解与小波变换,将牵引功率的波动分解为阶跃分量、低频缓坡分量与高频随机分量。对阶跃分量用阶跃序列建模,对低频分量和高频分量用ARMA模型建模。进一步通过再合成,建立了一种基于时间序列的功率模型,能够反映牵引负荷的随机波动性和冲击性。最后采用现场数据进行应用,结果表明,该方法能够很好地拟合实际功率波动曲线,验证了该方法的可行性和有效性。     

西陇海电气化铁路与河南电网

本文介绍了西陇海“电气化铁路”(以下简称电铁)简要概况,给出了其电铁负荷所产生的负序和谐波电流的统计分析结果。在多数运行方式下电铁负荷所产生的负序和谐波电流将会影响电力系统正常运行,特殊运行方式下将造成重大事故。指出了电铁所采取的无功补偿兼滤波措施同实际需要相比是不相适应的,电铁必须进一步完善其滤波措施。为了减轻电铁的负序电流对电力系统的影响,对“电铁”牵引站负荷严加管理保持相对均衡很有必要。同时提出了改进建议。     

轻轨供电系统谐波的测量与仿真分析

轻轨供电系统采用直流牵引,具有波动性强、系统谐波含量丰富等特点,极可能威胁到电力系统的安全稳定运行.本文研究轻轨供电系统在不同运行状态下对公共电网谐波的影响规律.依据机车、牵引供电系统和公共电网的实际参数,搭建包括公共电网在内的城市轨道交通牵引供电系统整体仿真模型,并通过实际的现场谐波测试数据加以验证.以此模型为平台,...     

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。     

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。     

城轨牵引供电系统PWM整流器无源性功率控制研究

现行城轨牵引供电系统多用多脉波整流的方式,但是存在谐波污染严重、能量不能双向流动的缺点,针对上述问题,文章提出了基于无源控制策略的整流器控制方式,对该种控制方式首先进行了理论推导,根据电压型整流器的主电路拓扑结构,建立了系统在两相同步旋转坐标系下的EL模型,并采用了解耦控制策略对控制器进行设计,最后将该方法用于城轨牵引供电系统中,控制整流器输出接触网(轨)的电压,并且在此基础上分析了负载扰动,机车制动,电网不平衡条件下整流器的性能,仿真结果表明,整流器具有很好的稳定性、抗干扰性,单位功率因数运行特性,对城轨牵引供电系统提供了很好的理论依据。     

孤网运行的潮流计算方法

电力系统实际运行中,某些原因会导致局部电网解列,形成孤网运行的情况,为保证孤网的安全稳定运行,需要知道孤网的潮流分布。然而,目前常规的潮流模型无法反映孤网运行的重要特征,得出的潮流分布与实际运行情况不符。为此,文章建立了孤网运行潮流计算的数学模型。新模型不需设置平衡节点,负荷变化由装设有调速系统和励磁系统的发电机组按照开环设置的参数共同承担。通过模拟中国电力科学研究院22节点测试系统解列为2个孤网运行时的潮流分布,验证了新模型的有效性和实用性。     

一种降低高铁牵引供电系统负序电流的光伏发电接入方法

光伏发电是一种绿色节能的发电技术,近年来在电力系统中得到大力发展,但在牵引供电系统中尚未有工程应用.针对光伏接入牵引供电系统的情况,提出了一种利用光伏能源来降低牵引供电系统负序的方法.根据牵引系统供电臂负荷电流差值选择光伏接入方式,理论分析了改善牵引供电系统负序的基本原理,提出了相应的控制方法.针对不同的负荷情况,在M...     

基于功率动态分配的自动驾驶机车牵引电机节能控制

为了降低大功率机车牵引电机运行能耗,提出了一种基于牵引功率动态分配的机车牵引电机节能控制方法。首先,结合现场运行数据,建立牵引电机效率与其发挥牵引力及运行速度间的数学模型。然后,利用机车自动驾驶系统规划的区间速度及牵引力运行曲线,基于所建立的数学模型对不同牵引力分配策略下综合牵引电机能耗指标等进行计算,并选择最小化目标函数值的牵引力功率分配方案,控制机车各轴牵引力输出。最后,基于HX D 1型自动驾驶机车现场某条线路各区间运行数据,对所提方法进行仿真分析,验证了该方法的有效性。     

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。     

地铁牵引供电系统对公网谐波影响仿真研究

地铁机车采用直流牵引,具有波动性强、系统谐波含量丰富等特点．极大地威胁到电力系统的安全稳定运行。为了分析西安地铁对公共电网的影响,应用MATLAB／Simulink软件对即将投运的西安地铁2号线24脉波整流设备和牵引供电系统建模,并对其接入西安市公共电网后产生的谐波进行计算。结果表明：地铁负荷的变化对公网谐波含量的百分比影响较小;地铁供电系统23、25、11、13次谐波所在的比例最大,对公共电网电能质量的影响也最为严重。建议对以上4种谐波采取相应的治理和防护措施;随着地铁牵引负荷的增大。建议预留谐波抑制设备的安装位置。     

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。