世界高速电气化铁道电能质量现状及治理措施

介绍了国际高速电气化铁道电能质量的现状、有关标准和改善电能质量方面的进展.探讨了我国为提高电能质量在接入系统电压等级、短路容量、供电方式、变压器类型、机车类型、接触网设计等方面应该采取的措施,在已运营电气化铁道上如何通过在机车侧、牵引变电所和公共连接点加设补偿滤波装置以及合理安排行车调度等方式来改善电能质量,并应考虑同相供电和高压直流供电等新型的供电方式.     

电能质量与电气化铁道

简介了电气化铁道牵引负荷的特点和电能质量国家标准规定的内容，提出了电气化铁道在执行电能质量国家标准中需要注意和解决的问题。     

试论电气化铁道的电能质量问题

重点论述电气化铁道涉及的电能质量问题,主要是电压偏差、谐波和负序,其他还待研究.按现行国家标准提出电气化铁道电能质量问题解决方案,在技术、经济上都有相当难度.对此提出了一些新的思考.     

朔黄线牵引变电所供电补偿方案的研究

我国电气化铁道既有线的很多地方都存在电能质量不高的问题,因此改善电气化铁道的电能质量是当前亟待解决的问题之一.目前,我国牵引变电所无功功率、谐波和负序的综合治理已有多种方案,本文结合国内重载电气化铁道朔黄线的负荷情况,通过分析多种综合补偿方案,并加以比选,得出适合朔黄线的牵引供电综合补偿方案.     

电气化铁道电能质量主要问题评述

随着大量电力电子设备的广泛应用，电力系统电能质量问题日益严重。电气化铁道是电力系统中数量极少的高压用户之一，对全系统的电能质量状况产生较大影响。现就电气化铁道的谐波、电压波动和闪变、三相不平衡情况分别进行阐述。     

基于WEB的电气化铁道远动系统研究

根据电气化铁道电网特点,提出了三级分布式远动系统结构,详细论述了工控WEB组态技术、系统数据流通讯机制、系统数据同步机制和系统安全机制。系统可以实现Intranet环境下基于WEB浏览器的监测监控功能。     

牵引变电所综合自动化系统的设计与实现

研究目的：牵引变电所供电系统是高速铁路运的核心和关键，而牵引变电所综合自动化系统是我国高速铁路的发展目标，因此牵引变电所综合自动化技术是提高供电可靠性及供电质量的关键。 研究方法：本文分析了牵引变电所综合自动化系统的特点、设计原则，阐述了电气化铁道牵引变电所采用分层分布式的系统结构，分别对设备层，间隔层，站控层和调度层的功能进行分析。 研究结果：设计并实现了电气化铁道牵引变电所综合自动化系统，能够实现对变电所的控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等执行自动监视、测量、控制、保护和通信等。 研究结论：提高了牵引变电所的整体功能和管理水平。     

电气化铁道外部电源有关问题的探讨

从已开通运营的电气化铁道出现的电能质量问题入手，分析了电气化铁道配套供电工程暴露出的一些问题，并提出了具体的解决建议。     

电气化铁道对无功计量影响的研究

电气化铁道系统为电网注人大量谐波电流,降低了电网电能质量,而目前谐波对无功电能表计量特性影响的研究还不完善。为此在传统无功功率定义的基础上,按照C.Budeanu频域法给出的谐波下非正弦无功功率的定义。分析了电气化铁道中谐波对目前无功计量2种表计的精度影响,提出电气化铁道中无功计量表计的选择原则。     

电气化铁道对电能质量影响的割集分析法

从分析电气化铁道对电网电能质量影响的需求出发,采用割集原理为局部电网建立了适合进行电能质量评估的模型,并利用模拟短路的方法得到了外部电网的广义多端口诺顿等值电路参数。在此基础上考虑多个干扰源共同作用下,评估了胶济电气化铁道负序与谐波对山东电网电能质量的影响。     

两相型SVG在电铁电能质量治理中的应用研究

介绍了我国电铁电能质量现状.在分析SVG原理的基础上,提出了用于电铁电能质量治理的两相型SVG方案,就适用于电气化铁道的阻抗匹配平衡型变压器进行了SVG的补偿机理与算法研究.该方法和传统仅作为无功补偿的SVG相比,共用直流型SVG由于能进行有功功率的交换,抑制三相不平衡的能力进一步加强,充分发挥了SVG可以利用VSC变流器进行有功无功双向调节的优越性.以某牵引变电站为例,进行了电能质量综合指标的考核,得出并联两相型SVG是我国电气化铁道电能质量综合治理的理想装置.     

同相AT牵引网供电方式及保护方案研究

针对同相AT牵引供电系统,提出了一种采用全并联AT的双边供电(或多电源供电)的牵引网供电方式,对其电能损失在理论上与现有的AT分区所并联的单边供电系统进行了比较,优越性显而易见,并进一步对其供电臂的保护控制方案进行了分析.该牵引网供电方式能使负荷在上下行以及多个供电臂内进行均衡,有较好的供电质量,满足高速、重载的牵引发展要求.     

高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真技术的研究

高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真主要包括动车组运行的牵引负荷功率计算和牵引供电系统的潮流计算。通过建立牵引计算模型得到动车组运行过程中的电气负荷特性,基于多导体传输线模型,建立牵引网等值电路,基于牵引变电所端口电气量通用变换关系,建立牵引变电所等值电路,基于牵引负荷功率进行牵引供电系统潮流计算,可以得到动车组运行过程中牵引供电系统的电压和电流的变化。以此为基础,编制了高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真程序,通过仿真程序对云南省开通的首条高速铁路—长昆客运专线邓家山牵引供电系统进行了仿真计算,计算结果与中国铁道科学研究院的实地测试结果相一致。高速铁路牵引供电系统负荷过程仿真技术的研究对于深入研究高铁牵引供电系统的运行规律,对供电系统中各种供电指标的核查、校验等具有重要意义。     

宜万线牵引变电所无功补偿方案研究

研究目的:我国铁路既有线的很多地方都存在电能质量不高的问题。成因之一就是电网容量较小,负荷中铁路比重过大。因此,改善电气化铁路的电能质量当前亟等解决的问题。研究方法:针对我国宜万线的情况,通过分析我国牵引变电所在无功补偿和谐波治理方面采取的各种方案,得出了适合宜万线的牵引变电所无功补偿方案。研究结果:宜万线牵引变电所采用可控补偿电抗器方案虽然能自动跟踪系统进行无功补偿,且设备简单、可靠,但存在产生谐波电流、噪音较大、损耗大的缺点。采用晶闸管投切电容器(TSC)方案,变电所需投资180万元。若采用固定滤波器(FC) 晶闸管调节电抗器(TCR)方案,牵引变电所需投资195万元。研究结论:TSC方案只能提供分级的容性无功率,其分组越多,滤波效果越差。而TCR FC型的SVC方案是一种比较切实可行的宜万线牵引变电所无功补偿方案。     

铁路新型接触网取电电源净化装置的研究

对比接触网供电质量与铁路站点常用用电设备供电要求,借鉴国内外已有的从接触网取电的做法,提出一种新型接触网取电电源净化装置。装置采用直流环节作为中间环节,实现输入电压与输出电压的解耦,有效解决输入电压波动范围大和品质差的问题;采用一种带有输出电压有效值反馈控制及负载电流前馈控制的多闭环反馈控制器方案,使接触网电源净化装置具有自动的限流保护功能,可以提高电源驱动冲击负载的能力;负载电流前馈控制的引入,可使接触网电源净化装置对负载的变化有及时的调节能力,同时使动态响应特性大大提高。新型接触网取电电源净化装置在铁路站点进行实际测试证实,可在输入电压谐波较大、电源波动范围较大、电压波峰系数较高的条件下可靠运行,输出稳态和动态指标满足用电设备要求。新型接触网电源净化装置技术先进,具备在国内和国际上推广的实力和前景。     

铁路电力工程节能减排有关技术措施的研究

铁路电力工程建设是根据各专业的用电要求,为除电力机车以外的所有用电设备和场所进行安全可靠供电的,但在电能输送过程中会产生各环节的能耗,如线路损耗、变压器损耗、无功损耗、机电设备的耗能、功能照明等。通过对电力供应系统各能耗环节的分析,提出电力工程设计可采用新能源技术和节能的电气设备,并针对各能耗环节提出可采取的节能减排技术措施。     

基于实测数据的CRH380AL动车组电气负荷特性分析

近年来CRH系列动车组大量投入高速铁路,其功率因数、谐波含量等方面的电气特性与传统交一直型机车有较大区别。简要分析了CRH380AL动车组的电气原理,根据实测数据,并利用曲线拟合的方法,主要对该车型功率因数和网侧电流谐波含量进行分析。这些基础工作对分析该系列车型运用性能及牵引供电系统电能质量具有一定的参考价值。     

我国铁路能源利用效率和节能减排分析研究

铁路是我国综合运输体系的骨干,对社会经济的发展具有基础支撑作用。通过铁路、公路、民航和水运等交通运输方式能耗的比较,铁路单位换算周转量能耗较低（仅比水运高）;通过分析全路机车牵引综合能耗情况、以及往年内燃机车、电力机车能耗情况,说明了铁路牵引动力结构的变化使铁路能源利用效率得到了提高,发展铁路运输对于改善交通运输业的能源结构及能源使用效率将起到积极的推动作用;铁路借助其在能效方面的比较优势,通过替代其他运输方式以及自身能效的提高从而达到节能减排的目的,对实现我国低碳经济做出了重大的贡献。