城市轨道交通接入电网的谐波估算及治理建议

城市轨道交通接入系统会对公用电网造成一定的谐波污染,因此有必要对城市轨道交通接入电网后的谐波进行估算及分析。结合石家庄市城市轨道交通1号线工程实际对其接入电网进行了谐波估算,分别给出了主变电所正常运行、单电源及故障运行方式下注入公共连接点谐波电流及在公共连接点产生的谐波电压畸变,并针对故障及检修方式下其注入电网的谐波电流超标现象提出了谐波治理方案建议。     

德大电气化铁路接入对山东电网电能质量的影响

通过分析德大电气化铁路负荷特点,计算各牵引站注入供电系统公共连接点的谐波电流,应用ETAP软件仿真计算德大电气化铁路接入引起的公共连接点电压畸变及三相不平衡,对德大电气化铁路接入对山东电网电能质量的影响作出评估。     

基于运行方式的城轨交通牵引站谐波电流分析

为保证城市轨道交通供电系统的安全可靠和经济合理,其牵引站的运行方式具有多样性,不同的运行方式对供电系统电能质量造成不同的影响。首先讨论了牵引站的不同运行方式,通过理论计算和仿真模型对城市轨道交通牵引站不同运行方式下谐波电流进行分析,并研究了某实际城市轨道交通牵引供电系统非特征次谐波产生的原因,研究结论对城市轨道交通供配电系统设计和运行管理提供一定的借鉴。     

计及电气化铁路接入影响的电能质量预测评估方法

电能质量预测评估工作通过分析扰动源用户在公共连接点处对电能质量指标造成的影响,指导接入系统方案设计,为电能质量治理方案制定及无功补偿装置配置提供依据。提出一种针对电气化铁路接入影响的电能质量预测评估方法,结合典型工程案例分析该类污染源用户特征,获得公共连接点母线各次谐波含量、总谐波畸变率、三相电压不平衡度、电压偏差、电压波动等稳态指标,将仿真计算结果与系统供电变电站公共连接点母线处当前的电能质量背景测试叠加,得到计及电气化铁路用户接入影响的电能质量评估结果,为后续电气化铁路电能质量治理方案及无功补偿装置配置提供依据。     

配电网谐波电流限值计算与评估的若干问题探讨

本文立足国家标准《电能质量公用电网谐波》,针对配电网谐波电流限值计算与评估中存在的一些问题进行了探讨。考虑谐波电流限值分配关键参数,分析单个用户接入电网公共连接点的确定对系统阻抗的影响,提出公共连接点短路容量计算的若干方法。在此基础之上,基于工程实际案例分析背景谐波电压引起的谐波电流问题以及非线性负荷的谐波电流放大问题,为电能质量的限值计算与评估提供参考。     

城市轨道交通直流牵引供电系统接入对电网电能质量影响的分析

文中首先建立了城市轨道交通直流牵引供电系统接入电网的仿真模型;然后,阐述了电能质量评估指标,提出了结合城轨机车工况、数量组合两个维度的仿真场景设置方案;最后,以成都市轨道交通为例,仿真分析了接入点的电压偏差、谐波电压和谐波电流.     

谐波对电能计量的影响分析

为了确定电力谐波对电能计量的影响程度及寻找消除影响的方法,分析了谐波对电能计量影响的机理,结合电网实际及电网中主要高压非线性负荷特征谐波电流,对谐波有功功率进行了估算;并对电能表进行了谐波功率响应试验加以验证.在公共连接点谐波电压符合电能质量国标的条件下,谐波对线性用户电能计量的影响在电能表的允许误差范围内;三相整流类负荷产生的谐波功率在电能表允许误差范围内;电弧炉负荷在熔化期注入电网的谐波有功功率有可能超过基波电能的1%.电弧炉产生的谐波对电能计量的影响比较大,建议采用基波电能表.     

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。     

背景谐波对24脉整流器电能质量发射特性影响研究

背景谐波电压是谐波研究中的一个重要特征参数,在工程应用中,背景谐波电压对供用电设备安全稳定运行的影响不可忽视。首先介绍了轨道交通广泛采用的24脉整流器的工作原理,从理论推导和建模仿真2方面验证了理想条件下整流器电能质量发射特性。在上述模型基础上,研究了5次、11次背景谐波电压对整流器谐波发射特性和功率特性的影响;最后利用工程实测数据对研究结果进行了验证,对轨道交通负荷接入电网的电源点选择以及电能质量治理具有指导意义。     

电气化铁路对新疆哈密电网的影响

结合兰新电气化铁路新疆哈密段工程,研究电气化铁路对电网的影响因素,探讨电气化铁路负荷在用电过程中产生谐波及负序对电网的影响,特别是对含风电和电铁同时接入的电网公共连接点(PCC点)电能质量以及风电场的影响。在仿真软件中搭建了新疆哈密地区电网模型,对其影响进行评估和分析,提出治理措施和建议。     

郑州轨道交通供电系统谐波分析及影响研究

结合郑州轨道交通一号线牵引列车的电气参数,对四种负载工况下牵引运行时列车从牵引网获取的最大功率进行估算,计算列车牵引负荷;针对列车在初期、近期、远期以及典型负载工况下牵引运行的情况,利用MATLAB/Simulink软件建立郑州地铁供电系统交流侧仿真模型,通过与M文件进行交互,实现了城市轨道交通交直流潮流计算;建立整流机组的谐波源模型,结合各元件的谐波数学模型形成等值电路,编写相应程序分析谐波潮流,根据计算结果分析郑州轨道交通的谐波特性以及对城市配网的影响程度。     

城市轨道交通供电系统电能质量限值计算方法

近年来,由于城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点,在国内大中型城市迅速发展,但是城市轨道交通用电属性决定了其为典型的非线性“污染源”负荷。为了保证含城市轨道交通的供配电系统安全稳定运行,需要明确含城市轨道交通电网电能质量限值的计算方法,以利于对其进行电能质量测试与评估。基于这一背景,研究了城市轨道交通接入电网电能质量限值的计算方法,提出了含城市轨道交通负荷的供配电系统电能质量限值计算方法,并对某实际城市轨道交通供配电系统进行了电能质量限值计算,为科学评估含城市轨道交通供配电系统的电能质量提供了评估依据。     

基于配电物联网的城市轨道交通供电系统合环精准协调控制技术研究

阐述了一种基于配电物联网的城市轨道交通供电系统的合环精准协调控制技术,对合环操作进行了理论分析,按照某个具有2路供电专线的用户实际电网分别进行了不同负荷、不同电压和不同敷设方式下合环操作的潮流计算。通过仿真计算,分析了相角差和电压差对有功的影响,提出了合环操作边界条件,降低了合环操作的风险。探讨了基于配电物联网的城市轨道交通智能态势感知和协调控制系统中的风险预警、负荷监测和电能质量防护功能。通过合环点两侧的同步相量测量,实时潮流计算,监测合环点两侧的相角和电压,对合环操作的开关进行相角差和电压差闭锁,以确保轨道交通供电回路的合环操作冲击最小、负荷平稳、电能质量良好,有效提升城市轨道交通供电系统的可靠性和连续性。     

不同电能质量等级下的谐波责任划分方法

提出一种考虑不同电能质量等级下的谐波责任划分方法。首先,计算公共连接点的电压总谐波畸变率,对PCC点进行电能质量等级划分;其次,根据划分的电能质量等级对谐波电压、谐波电流数据进行分段处理,利用偏最小二乘法计算每段谐波责任;最后,求加权求和得到关注时间段的谐波责任。为验证方法的有效性,在IEEE13节点测试系统上做了仿真分析。结果表明,该方法综合考虑到电能质量的影响,较传统方法更为合理。     

改善微网电能质量的有源电能质量调节器研究

提出在微网交流母线和低压配网公共连接点之间并入有源电能质量调节器,可改善微网电能质量,减小微网接入对低压配网电能质量的影响.提出了基于瞬时无功理论的同步锁相方法,准确分解出公共连接点电压基波正序分量,进而求得其相位.由补偿电流控制策略计算得到参考电流,控制有源电能质量调节器实时向微网补偿谐波电流和无功电流,即使在三相负载不平衡时,使公共连接点三相电流平衡且为正弦波,从而平衡公共耦合点的三相电压.Matlab/Simulink 仿真结果证明了所提同步锁相方法和补偿电流控制策略的有效性     

城市轻轨供电系统对公共电网电能质量的影响研究

轻轨供电系统采用直流牵引和三电平逆变技术,具有波动性强、系统谐波含量丰富等特点,有可能威胁到电力系统的安全稳定运行。研究了轻轨供电系统在不同运行状态下对公共电网电能质量的影响规律。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,得出该供电系统向公共电网注入谐波主要是24脉波整流导致的特征谐波（23、25次）和逆变器工作所导致的特征谐波（11、13次）,而负序和电压闪变值都符合国家标准。通过改变运行列车的运行状态和数量,在列车启动瞬间其瞬时谐波含量最高可达到17%;随着列车数量的增加,电压下降明显,但仍在标准允许范围内。     

基于PSASP的牵引站电能质量预测评估

结合国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院近期承担的"通让铁路电气化改造工程西辽河、宝龙山牵引变电所电能质量评估"项目,介绍1种电气化铁路电能质量预测评估方法,该方法基于电力系统分析综合程序(PSASP),对不同工况下牵引站负荷接入系统后公共连接点(PCC)处各项电能质量指标进行仿真分析,同时对牵引站接入点处的系统变电站进行电能质量背景谐波测试,综合两部分内容进行预测评估,得到电气化铁路对整体电网的影响。考虑牵引站接入点同时接入风电场,研究了电气化铁路接入对周边风电场稳定性的影响。     

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.     

NSC改善DFIG电能质量与故障穿越研究

为了改善电能质量问题对双馈式风电机组(doubly-fed induction generator,DFIG)正常运行的影响,提出一种九开关变换器(nine-switch converter,NSC)电能质量调节器解决方案。在对NSC的数学模型、控制方式、动态调制比策略进行理论分析的基础上,建立NSC与2MW DFIG风电机组并网模型。设计典型非线性电力电子负荷产生的谐波电流以及各类公共连接点电网电压短路故障工况,分别对投入NSC时DFIG风电系统的主要参数和运行特性进行深入分析。NSC可灵活向电网并联注入相应的谐波补偿电流,维持电网电流的正弦波特性,NSC也可灵活地向电网串联注入相应的畸变补偿电压,维持DFIG机端电压的稳定,实现DFIG风电系统柔性故障穿越(flexible fault ride-through,FFRT)运行。仿真与实验研究结果验证NSC对治理DFIG风电系统综合电能质量和提升FFRT能力的有效性。     

城市轨道交通电缆对谐波电流谐振放大的影响分析

以某城市轨道交通A号线A主变电站为例,在35 kV电缆充电功率测试分析的基础上,开展了电缆等效容抗和长度计算,并仿真分析了当前工况下的谐波电流放大系数曲线,以及35 kV系统短路容量和35 kV供电电缆长度对谐波电流谐振放大的影响。研究结果可为轨道交通的规划、运行及谐波电流的防治提供技术参考。