高速铁路牵引负荷对电力系统的影响研究

电气化铁路会给电力系统带来电能质量问题,武广高速铁路投运后,将对广州电力系统产生影响。结合广州段某单相接线牵引供电系统运行情况,分析牵引负荷功率的冲击性和牵引供电电流的不平衡特性,并简要分析供电系统对牵引负荷的承受能力。通过对牵引供电系统实际运行数据的分析,从电能质量相关数据指标上评价了牵引负荷对电力系统的影响,得出目前最大的电能质量问题是电流的三相不平衡问题。指出需要铁路和电力部门在规划建设及运行方面密切配合,共同确保电网安全可靠和供电质量。     

电气化铁路牵引供电系统功率因数的改善

<正>电力牵引负荷的功率因数{氏,不但使牵引变压器等牵引供电系统设备的能力不能充分利用,而且会对电力系统产生不良影响。有效改善电气化铁路牵引供电系统功率因数,可以减少电能损失、节省电费支出,提高电气化铁路的经济效益。     

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。     

牵引供电系统综合负荷模型结构

随着电气化铁路在现代铁路运输中的广泛应用,牵引负荷在电力负荷中所占比重越来越高,对电网产生的影响不容忽视,但当前对牵引变电站综合负荷特性的研究比较薄弱.在系统分析电气化铁路牵引供电系统的组成结构及运行特性的基础上,提出一种基于电气化铁路牵引供电系统实际负荷构成特性的"感应电动机并联牵引电机和恒阻抗"的机理负荷模型.该模型结构简单,物理意义明确,使用方便.基于Simulink仿真平台测量数据的总体测辨建模表明,模型具有良好的描述能力,可以作为研究电气化铁路牵引负荷对电力系统影响的实用负荷模型.     

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。     

基于恒功率负荷的牵引供电系统潮流计算

采用电力系统的潮流迭代算法进行牵引供电系统潮流计算。建立了牵引供电系统数学模型,将机车负荷作为恒功率模型,根据机车负荷和供电电压,分别采用牛顿-拉夫逊法和前推回代法,进行了直供和AT牵引供电系统潮流计算,通过典型算例比较了其与传统简化方法(机车负荷为恒电流模型)在机车网压计算的差异。结果表明,传统算法误差较大,尤其是在高速重载工况下误差更大,而电力系统潮流迭代方法进行牵引计算的精度更高。     

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...     

光伏接入牵引供电系统对电能质量的影响

提出将光伏系统作为牵引负荷电源之一,与电力系统共同给牵引负荷供电的方案。光伏系统在27.5k V侧接入牵引供电系统,分析牵引负荷特性和光伏系统输出特性,推导计算光伏系统接入前、后对电力系统侧电能质量的影响;针对不同工况对光伏接入后电能质量的影响进行仿真分析,基于实测负荷数据对光伏系统接入前、后电能质量的影响进行验证。结果表明:所研究的光伏接入方案对电力系统侧三相电压不平衡度不产生影响,对三相谐波畸变率以及功率因数的影响与接入光伏系统的大小有关。     

用相量图分析电气化铁道供电系统相序电流和电压的关系

电气化铁路的电力机车是流动性的单相整流负荷,使得电力系统中的负序电流不断增大,为尽量减少单相工频牵引负荷的不平衡对电力系统的影响,牵引变电所及接触网的联结方式,应该使各相负荷趋近平衡,这样的结线方式有多种。本文就电气化铁道牵引网的供电系统为 BT 供电方式,牵引变压器为 Y/△—11的普通三相变压器,用对称分量法和相量图法定性分析其所产生的基波负序电流分量。     

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...     

一种基于UPQC的电气化铁路同相供电方案

电力牵引负荷的非线形、单相性、随机性,会导致牵引负荷单位功率因数低,特别是谐波、负序、无功及过电分相普遍存在,严重影响电力系统和牵引供电系统的电能质量,制约铁路的高速、重载、安全、环保、可     

牵引供电系统综合负荷实测建模

针对实测建模中牵引负荷时变性的问题,采用负荷特性分类及综合方法进行了一定程度的解决;通过研究牵引供电系统的结构原理,提出了一种改进型牵引供电系统综合负荷模型,运用总体测辨法对各个聚类中心等效样本进行参数辨识,给出了牵引负荷几种典型工况的推荐参数,为牵引负荷实测模型应用于电力系统仿真提供了基础.算例结果表明,改进型模型对负荷特性具有满意的描述能力,同时也验证了负荷特性分类及综合方法的有效性和合理性.     

电气化铁路三相电压不平衡分析算法研究

通过对牵引供电系统结构的分析,推导了三相-两相系统变换方法,将牵引供电系统的两相参数转换为三相系统参数,使牵引供电系统与三相电力系统在拓扑结构上统一起来,从而可以分析牵引负荷引起的电网三相电压不平衡。该算法能够在计算中考虑牵引变压器自身阻抗的影响。使用PSCAD软件与本算法进行了验证,证明了本算法的正确性。     

高速列车再生制动工况时牵引供电系统谐波传输特性分析

电气化铁路牵引负荷是电力系统中的主要谐波源之一,再生制动时高速动车组作为特殊情况下的牵引负荷带来的谐波问题更加突出。在建立高速动车组和全并联自耦变压器牵引网模型的基础上,仿真分析了高速动车组牵引工况和再生制动工况时牵引供电系统中的谐波特性及其传输情况,并从理论上分析了谐波传输的机制。结果表明,高速列车再生制动工况时会在牵引网供电系统中引起更大的谐波畸变,但谐波的放大趋势与动车组的工况无关,当某次谐波的频率与牵引网的结构相匹配时,则会在系统中出现谐振现象。     

牵引变电所群贯通供电系统混合储能方案能量管理研究∗

基于牵引变电所群贯通供电系统设计混合储能方案,提出基于SOC的混合储能器充放电功率自适应策略和分层控制策略,并在MATLAB/Simulink中建立系统模型,以实测数据进行验证,结果表明该方案可以实现牵引负荷的削峰填谷和再生能量的回收利用,降低三相电压不平衡度,实现电力系统和牵引供电系统共赢.     

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。     

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.     

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。     

混合型电力滤波器在电铁谐波抑制中的应用研究

针对电气化铁路供电系统对谐波及无功电流检测的要求,采用混合型电力滤波器对谐波进行滤波.介绍了基于鉴相原理的瞬时谐波电流榆测法,以及采用空间矢量脉宽调制控制方法,使逆变器产生出待补偿电流,来抵消因电铁牵引负荷的使用给电力系统带来的谐波影响.通过理论分析和仿真结果证明,该方法能实时地检测出电铁供电系统中的瞬时谐波及无功电流,且该方法简单、有效.     

牵引变压器安全经济运行策略与调控方法研究

牵引变压器是牵引供电系统的关键组分,其运行状态的健康与否直接决定电气化铁路牵引供电网络的安全可靠性、供电质量和经济效益;同时影响着电力系统的电能质量。基于此,从安全保护、在线监测与故障诊断、经济运行与调控等方面对我国牵引变压器的研发、应用现状及存在的问题进行了综合性的阐述和分析;并指出:深入研究牵引负荷特性与潮流分布,优化运行方式、合理进行保护配置和容量选择,积极探索同相供电策略的可行实施方法,构建智能化监控网络支持下的坚强型牵引供电系统,能够有力促进牵引变压器的安全经济运行,是电气化铁路牵引供电技术的主要发展方向。