專利名稱：電氣化鐵路接入電力系統(tǒng)電能質(zhì)量評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣化鐵路技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及運(yùn)用于電氣化鐵路工程投運(yùn) 之前，評(píng)估電氣化鐵路的負(fù)荷特性對(duì)電力系統(tǒng)電壓和諧波等指標(biāo)的影響程度，以便在工 程運(yùn)營(yíng)前安排治理措施的一種電氣化鐵路接入電力系統(tǒng)電能質(zhì)量指標(biāo)的評(píng)估計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
電氣化鐵路動(dòng)力系統(tǒng)主要包括供電系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)。由于電力機(jī)車負(fù) 荷的非線性、單相、沖擊特性，電氣化鐵路的發(fā)展會(huì)給當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)電能質(zhì)量帶來(lái)一定的影 響。只有對(duì)電氣化鐵路電能質(zhì)量相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)深入地研究，給出電能質(zhì)量相關(guān)問(wèn)題 分析與評(píng)估，才能對(duì)電氣化鐵路和相應(yīng)的供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、補(bǔ)償、定值選擇等給出具有 指導(dǎo)意義的建議。
電氣化鐵路電能質(zhì)量問(wèn)題通常包括負(fù)序、諧波兩個(gè)方面。負(fù)序分量可能會(huì)引起附近 的發(fā)電機(jī)組異常發(fā)熱和振動(dòng)。負(fù)序分量會(huì)造成三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件惡化，產(chǎn)生制動(dòng) 轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)困難等。超標(biāo)的負(fù)序分量還可能引起保護(hù)誤動(dòng)；諧波問(wèn)題則會(huì)對(duì)因諧波放大 等原因可能造成無(wú)功補(bǔ)償無(wú)法正常運(yùn)行，發(fā)電機(jī)、變壓器等供電設(shè)備異常發(fā)熱，保護(hù)誤 動(dòng)及自動(dòng)化設(shè)備失靈，也可造成對(duì)通信系統(tǒng)的干擾。目前，評(píng)估電氣化鐵路對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)序干擾的程度主要計(jì)算負(fù)序容量占系統(tǒng) 容量的比例，并沒(méi)有應(yīng)該電力系統(tǒng)仿真軟件進(jìn)行評(píng)估。電氣化鐵路沿線電力系統(tǒng)的電網(wǎng) 結(jié)構(gòu)差別較大，取電電壓可能不同，系統(tǒng)短路容量差異顯著，且在與離牽引變電所電氣 距離較近的位置可能存在地區(qū)發(fā)電廠或變電站，負(fù)序容量不但與牽引負(fù)荷水平相關(guān)，還 與牽引變電站的主接線密切相關(guān)。因此，有必要應(yīng)該電力系統(tǒng)仿真軟件對(duì)負(fù)序干擾水平 程度給予評(píng)估。此外，對(duì)于牽引站作為終端站運(yùn)行的情況，國(guó)標(biāo)中明確規(guī)定了公共點(diǎn)允許其注 入諧波電流的計(jì)算方法，但是對(duì)于牽引站T接入系統(tǒng)的運(yùn)行方式，國(guó)標(biāo)中并沒(méi)有明確規(guī) 定，而T接方式已經(jīng)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于電氣化鐵路接入系統(tǒng)方案中，有必要對(duì)其進(jìn)行 研究。

發(fā)明內(nèi)容
(1)本發(fā)明的目的是獲得一種在電力系統(tǒng)通用的電力系統(tǒng)仿真軟件(PSD)中 建立適合電氣化鐵路單相負(fù)荷仿真的負(fù)序計(jì)算方法。(2)本發(fā)明的目的是獲得一種適合在電氣化鐵路牽弓I站采用T型接線方式接入 電力系統(tǒng)中，計(jì)算公共連接點(diǎn)允許電氣化鐵路注入系統(tǒng)的各次諧波電流值的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是
(1)假設(shè)電氣化鐵路牽引站的牽引變壓器為單相變壓器，見

圖1所示，設(shè)II，12分別表示兩牽引臂上流過(guò)的電流，IA，IB, IC表示由于負(fù)荷電流在系統(tǒng)中引起的相電流。 從圖1可見，牽引站負(fù)荷接入系統(tǒng)三相中的A、B相之間，即AB相間由于單相負(fù)荷的存 在，會(huì)有相間電流I流過(guò)。在電力系統(tǒng)仿真軟件(PSD)中仿真由于單相負(fù)荷所引起的 負(fù)序電壓情況，可采用兩相發(fā)生相間短路故障來(lái)模擬，PSD中兩相短路故障的示意圖見 圖2所示，其中Z表示相間短路故障的阻抗。從圖1和圖2的對(duì)比可見，只要計(jì)算出相 間短路的阻抗Z，就可以模擬出電氣化鐵路的單相負(fù)荷。
在求取相間短路阻抗Z的過(guò)程中，需要應(yīng)用到以下計(jì)算公式
權(quán)利要求
1. 一種電氣化鐵路接入電力系統(tǒng)電能質(zhì)量評(píng)估方法，其特征是所述的評(píng)估方法包 括如下步驟1)假設(shè)電氣化鐵路牽引站的牽引變壓器為單相變壓器，設(shè)II，12分別表示兩牽引臂 上流過(guò)的電流，IA，IB, IC表示由于負(fù)荷電流在系統(tǒng)中引起的相電流；牽引站負(fù)荷接入 系統(tǒng)三相中的A、B相之間，即AB相間由于單相負(fù)荷的存在，會(huì)有相間電流I流過(guò)；在 電力系統(tǒng)仿真軟件PSD中仿真由于單相負(fù)荷所引起的負(fù)序電壓情況，可采用兩相發(fā)生相 間短路故障來(lái)模擬，PSD中Z表示相間短路故障的阻抗；只要計(jì)算出相間短路的阻抗Z， 就可以模擬出電氣化鐵路的單相負(fù)荷；求取相間短路阻抗Z的計(jì)算公式
全文摘要
本發(fā)明涉及電氣化鐵路技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種電氣化鐵路接入電力系統(tǒng)電能質(zhì)量指標(biāo)的評(píng)估計(jì)算方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是(1)本發(fā)明的目的是獲得一種在電力系統(tǒng)通用的電力系統(tǒng)仿真軟件(PSD)中建立適合電氣化鐵路單相負(fù)荷仿真的負(fù)序計(jì)算方法。(2)本發(fā)明的目的是獲得一種適合在電氣化鐵路牽引站采用T型接線方式接入電力系統(tǒng)中，計(jì)算公共連接點(diǎn)允許電氣化鐵路注入系統(tǒng)的各次諧波電流值的方法。本發(fā)明通過(guò)對(duì)電氣化鐵路電能質(zhì)量相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估模擬計(jì)算，給出電能質(zhì)量相關(guān)問(wèn)題分析與評(píng)估，對(duì)電氣化鐵路和相應(yīng)的供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、補(bǔ)償、定值選擇等給出具有指導(dǎo)意義的建議。
文檔編號(hào)H02J3/00GK102025152SQ20101058175
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者叢貴斌, 吳克勝, 孔祥鵬, 宋銳, 張志強(qiáng), 張曉波, 張 杰, 李春來(lái), 楊 嘉, 楊小庫(kù), 楊海林, 梁英, 王軒, 薛俊茹, 趙世昌, 馬世英, 馬勇飛 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 青海電力科學(xué)試驗(yàn)研究院