牵引供电系统负序潮流分析及电能计量方式研究

建立电力系统和牵引供电系统三相等效模型,从理论上分析牵引负荷的负序功率流向,得出牵引负荷负序有功功率为负,即与正序有功功率方向相反,其作为负序电流源将负序有功功率从牵引供电系统注入电力系统的结论.如果继续采用传统正序有功功率计量方案对不对称负载进行电能计量将存在问题.为了正确计量牵引负荷的电能,应采用IEEE Std ...     

黄大线同相供电方案研究

正0引言牵引供电系统是电气化铁路的重要组成部分,该系统能否稳定、高效工作关系到铁路的安全、可靠运行。正常工作情况下,牵引供电系统应能保证向牵引负荷安全、不间断地供电,使牵引网电压保持在允许的电压水平之间;在保证以上基本条件的情况下,尽可能提高功率因数,减少单相负荷对三相电力系统带来的谐波和负序污染,减少电能损失[1]。在现有牵引供电方式下,不管牵引变压器采用何种接线形式,由于电力机车为单相负荷,都将产生负序电流。负序电流的大小和单相负荷的运行状况、变     

客运专线牵引变电所换相联接的分析研究

研究目的：电气化铁道是单相移动牵引负荷，会造成电力系统三相负荷的不平衡，对不平衡产生的负序电流问题，需探讨减小负序电流的措施，尽量减小牵引负荷对电力系统的负序影响。研究结论：电气化铁道牵引变电所普遍采用换相联接的供电方式——轮换接人电力系统中的不同相。本文对电气化铁道牵引变电所采用单相结线、单相V，v结线、三相V，v结线、三相YN，d11结线、三相一两相平衡结线、三相V，X结线等牵引变压器的端子标志及联接进行了论述和总结，对牵引变电所采用各种牵引变压器的换相联接方式进行了分析研究，提出了客运专线采用AT供电方式时，单相或单相V，x结线的变压器端子标志、联接方案及牵引变电所换相联接的推荐方案。采用该方案可以简化牵引变电所牵引变压器一次侧高压线路的接线，避免高压侧线路出现交叉连接，同时简化了牵引变电所的平面布置，节约了投资。     

电气化铁路综合补偿器控制策略研究

为解决电气化铁路牵引供电系统中存在的负序、谐波与无功等电能质量问题,设计一套由三相三电平补偿器通过多绕组降压变压器并联构成的综合补偿器。根据综合补偿器的基本结构与工作原理,设计适用于牵引供电系统中有害电流的检测策略,提出基于正、负序双闭环控制与预测电流控制相结合的复合控制策略,以实现综合补偿器直流侧电压的稳定与负序、无功和谐波电流的实时补偿。通过仿真和试验验证综合补偿器及其电流检测、控制策略在解决牵引供电系统三相网侧的负序、谐波和无功等电能质量问题方面的可行性与优越性。补偿后,变电所网侧功率因数可达0.99以上,总谐波畸变率低于3%,电流三相不平衡度低于2%,为工程应用提供了有价值的参考。     

三相V／V接线牵引变压器负序电流分析

简述了三相V／V接线牵引变压器的结构特征，应用负序电流的一般表达式推导出V／V接线牵引变压器的负序电流，用曲线形式描述了高压侧电流不平衡度的变化规律，并对负序电流引起的不平衡问题进行分析。     

电铁综合补偿电流实时检测方法研究

有源滤波器是对于非线性负荷电流谐波抑制和无功补偿的重要装置,其中关键的环节就在于其能实时准确地检测谐波和无功电流。本文结合单相负荷谐波、无功电流检测与平衡变压器能够抑制负序条件,提出了2种能够不受左右供电臂负荷限制,能完全动态检测电气化铁道负序、无功与谐波的检测方法,并在MATLAB/SIMULINK下仿真证明该方法可以动态、准确地检测出牵引供电系统负序、谐波及无功电流,并实现三相平衡。     

牵引变电所电能质量分析与控制方案研究

牵引负荷是电力系统的重要负荷,而功率因数低、负序功率大、谐波含量高是牵引变电所电能质量的突出问题。介绍有关电能质量的国家标准,通过对牵引变电所实际测量数据的统计、计算和分析,依据国标对牵引变电所的电能质量做了初步评价,并针对其存在的电能质量问题,提出采用一种带降压变压器的单调谐滤波器动态无功补偿方案,通过计算验证该方案的有效性。     

电气化铁道YNvd接线牵引供电系统的电气分析与计算

针对目前电气化铁路YNvd接线牵引供电系统设计中阻抗匹配、与电力系统的一体化以及牵引网电压的波动等同题,基于严格的YNvd变压器原次边电气量变换关系,推导出变压器二次侧两相端口电压输出方程,并定量分析阻抗匹配非理想情况下的变压器负序和谐波特性;基于三相分析法构建YNvd接线带无功、负序综合补偿和滤波装置的牵引供电系统三相等效模型,得到无功、负序综合补偿装置的三相导纳矩阵和等效滤波装置三相谐波导纳矩阵,实现与电力系统在三相拓扑结构上的统一.推导出牵引变电所各种负荷条件下等效三相和两相牵引母线的电压损失计算公式,分析再生制动工况对电压损失的影响.     

面向铁路牵引供电网的光伏发电混合电流控制

随着低碳化交通的持续发展,铁路交通沿线所蕴含的太阳能资源禀赋开发利用势在必行。利用铁路沿线空间资源实施光伏发电,不仅可为铁路牵引系统提供清洁电力,也可拓展新能源发电消纳空间。因此,文章提出面向铁路牵引供电网的光伏发电混合电流控制策略。该控制实施于三相静止坐标系,构造由传输光伏功率所需的正序电流分量与补偿牵引负荷所需的负序电流分量的混合电流受控目标,实现光伏逆变器的并网发电与负序补偿的统一控制。同时,该控制策略可在无需相序分离与提取的条件下,完成对单相牵引负荷负序电流的补偿,增强高压侧电网电能质量。最后,在RTLAB硬件在环试验平台验证了文章所提控制策略的有效性。     

单相牵引变压器在单线电气化铁路的应用分析

结合工程实例,针对小运量的单线电气化铁路分析了采用单相变压器时电力系统的负序影响,并与三相V/v接线牵引变压器进行比较。结论表明,对于单线电气化铁路而言,单相牵引变压器负序影响并不一定比其他类型的牵引变压器大,在选择牵引变压器接线形式时,应结合线路负荷特点,有针对性地选择。     

单相组合式同相供电技术及工程应用方案研究

针对电气化铁路对电力系统负序的影响而自身不得不设置很多分相的问题,研究一种单相组合式同相供电技术方案,采用单相牵引变压器为基础,配以适量的同相补偿装置的方法,在牵引负荷较小时,能够实现由单相牵引负荷到三相电力系统的平衡变换;在牵引负荷较大时,在满足国标要求的前提下兼顾同相补偿装置的经济性。同时以工程设计案例的形式加以分析,结果表明:单相组合式同相供电技术在充分发挥同相供电自身技术优势的前提下,能够有效减少主变压器的安装容量,随着大功率电力电子元器件产品国产化后质量提升及造价逐年下降,其在提高电气化铁路运能方面的性价比将大幅提升。     

三相V/V牵引变压器励磁涌流的识别

牵引变压器差动保护的关键问题是如何有效识别励磁涌流与故障电流.等效瞬时电感算法能从本质上反映变压器的运行状态,能够准确识别励磁涌流与故障电流.对于三相V/V牵引变压器,其接线形式特殊,运行环境恶劣,二次谐波制动判据往往不能有效闭锁.目前,等效瞬时电感算法已经很普遍地应用于电力变压器,但该算法还没有应用于三相V/V牵引变压器识别励磁涌流和故障电流.本文对现有的等效瞬时电感算法的计算条件和运算单元进行修正,通过计算非饱和区等效瞬时电感的平均值识别三相V/V牵引变压器的励磁涌流与故障电流.通过动模实验验证算法的有效性,实现对励磁涌流与匝间短路的可靠识别,并具有抗电流互感器饱和的特性.     

三相电流平衡控制装置在铁路动车所中的应用

为提升动车组检修效率,提出一种基于三相电流动态平衡控制的动车所地面电源装置,用于向动车组提供地面检修供电,以替代传统的交-直-交电源。通过分析交-直-交电源在使用中存在的缺陷,以及造成这些缺陷的原因,提出使用三相负载电流的动态平衡调节技术使其达到平衡状态,避免单相负载对动力变压器及上级配电系统的影响,使负序电流不能进入高压电网,使动力变压器三相负载电流的动态平衡,并讨论以三相电流动态平衡装置为核心的动车运用所地面电源系统的设计。在动车运用所使用该技术可以简化低压配电设计,降低建设投资,统一不同用电制式动车组的供电设计。通过对样机的测试,证实该技术能消除单相用电制式动车组所产生的负序电流。     

基于大功率有源滤波器的同相AT牵引供电系统

电气化铁道牵引负荷的非线性和不平衡性,导致牵引负荷功率因数低,注入电力系统的谐波、负序电流和无功功率较大,通信防护效果差,进行综合补偿容量大。介绍了大功率有源滤波器的结构,给出综合补偿电流检测和正弦脉宽调制方法。提出了在自耦变压器（AT）供电方式的基础上。以大功率有源滤波器为中心,结合三相变四相变压器和数字控制模块构成同相AT牵引供电系统,不仅能解决以上问题,而且可以取消“分相绝缘器”和节省自耦变压器。大功率有源滤波器由并联PWM变流器组成,具有拓扑结构简单,易控制、提供容量大、工作可靠等优点。仿真分析表明,该系统具有良好的可行性。     

牵引变电所变压器增容容量的验证分析

京哈铁路的北京至秦皇岛段于2008-2009年将变电所变压器更换成较大额定容量变压器,并对牵引网进行相应配套升级的增容改造,本文根据变电所供电臂长度和线路通过列车的运行参数,选择负荷过程法对变电所馈线电流进行了计算,并对变压器的增容容量进行了验证。     

牵引变压器容量的合理选择

目前我国对电力设备容量大于315kVA的用户均采用两部制电价计费,电价由基本电价和电量电价2部分组成。铁路牵引负荷特点在于负荷波动性大,经常出现负荷陡变,而正常运行时牵引变压器大多处于欠负载状态,只有在短时紧密运行时会出现过负载现象。根据电气化铁道负荷特点和牵引变压器的过负载特性,通过对牵引变压器容量合理性的探讨,考虑在保证安全供电的前提下减小牵引变电所主变压器安装容量是降低铁路运输成本的可行办法之一。     

三相V,v接线和单相I,i接线牵引变压器的组合应用

对某既有电气化铁路增建四线工程中一个110kV单相牵引变电所的扩能改建方案进行了深入研究,通过对不同牵引变压器接线型式与既有单相I,i接线牵引变压器的组合效果进行静态和动态比较后提出了利用三相V,v接线和单相I,i接线牵引变压器构成组合三相平衡接线来降低电气化铁道牵引负荷对电力系统的负序影响、充分利用供电能力的技术方案。这种组合接线的应用,既能降低对电力系统短路容量的要求,又增大了对不平衡牵引负荷的负载能力。对既有电气化铁路增建新线工程以及铁路枢纽的牵引供电系统设计具有参考价值。