本發(fā)明屬于高鐵電力系統(tǒng)的三相不平衡
技術領域：
，尤其涉及一種高鐵AT供電方式下注入電力系統(tǒng)的負序電流計算模型。
背景技術：
：中國高速鐵路建設規(guī)模大，高鐵的牽引網(wǎng)采用單相工頻25kV交流制供電，牽引變電站的負序源主要是電力機車，其運行產(chǎn)生的大量負序電流通過牽引站注入電力系統(tǒng)，由于其運行的隨機性，會在一定區(qū)段內(nèi)造成電網(wǎng)三相嚴重失衡且難以調(diào)節(jié)，電力機車牽引負荷對公共供電系統(tǒng)來說為三相不對稱負荷，將會產(chǎn)生負序電流分量。負序電流也會對發(fā)電機、異步電動機、變壓器、輸電線路以及通訊系統(tǒng)和自動保護裝置等方面產(chǎn)生影響，以致高鐵不平衡負荷對電力系統(tǒng)的影響成為需要研究的課題。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種高鐵AT供電方式下注入電力系統(tǒng)的負序電流計算模型，首先獲取接觸線、承力索、鋼軌和饋線線路參數(shù)，牽引變電所、AT所和分區(qū)所內(nèi)變壓器參數(shù)以及所與所之間的距離。然后根據(jù)機車的運行情況利用PSCAD進行建模仿真，考慮上行運行，下行運行，左臂運行，右臂運行，可有效計算出牽引站注入電力系統(tǒng)的負序電流。本方案能夠方便快捷地計算出注入負序電流，為高鐵不平衡負荷對電力系統(tǒng)的影響及電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行分析提供方法。本發(fā)明用于分析高鐵正常運行時高鐵牽引站與電力系統(tǒng)公共連接點的電壓三相不平衡度，為高鐵不平衡負荷對電力系統(tǒng)的影響及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行分析提供方法。本發(fā)明提出的技術方案是，基于PSCAD軟件，設計一種基于AT供電方式的高鐵單相負載注入三相電力系統(tǒng)負序電流的計算模型。本發(fā)明包括分區(qū)所模塊，AT所模塊，牽引所模塊，線路模塊和機車模塊；這些模塊依次順序相連。分區(qū)所模塊和AT所模塊采用自耦變壓器的實際參數(shù)搭建模塊；牽引所模塊是根據(jù)V系列(V/V或者V/X接線)牽引變壓器實際參數(shù)搭建模塊；線路模塊是根據(jù)接觸線，承力索，正饋線和鋼軌實際參數(shù)搭建模塊；機車模塊根據(jù)實際車型的機車功率，采用恒功率模型搭建。基于AT供電方式的高鐵單相負載注入三相電力系統(tǒng)負序電流計算方法，其具體步驟包括：步驟1：采集變壓器參數(shù)，將自耦變壓器的容量，負載損耗，空載損耗和空載電流等參數(shù)導入分區(qū)所模塊和AT所模塊；將牽引變壓器的額定容量，阻抗電壓，空載電流，負載損耗(kW)，空載損耗(kW)導入牽引所模塊；步驟2：采集接觸線、承力索、鋼軌和饋線線路參數(shù)，計算出接觸網(wǎng)等值阻抗，鋼軌等值阻抗，正饋線等值阻抗，將線路的電阻跟電感導入到線路模塊；步驟3：根據(jù)機車的實際型號查找額定功率，利用電流源和阻抗并聯(lián)搭建恒功率模型；步驟4：在工頻下，給予220kV電壓源激勵，牽引站注入電力系統(tǒng)負序電流大小，并判斷電壓三相不平衡度其是否符合國家標準。本發(fā)明的優(yōu)點在于，具有非常方便快捷，不論牽引供電系統(tǒng)多么龐大，均可計算牽引站注入電力系統(tǒng)負序電流大小，具有較高的工程實用價值。附圖說明圖1是仿真計算步驟圖。圖2是牽引變電所內(nèi)V/X接線變壓器仿真模型圖。圖3是分區(qū)所和AT所內(nèi)自耦變壓器模型圖。圖4是牽引網(wǎng)線路模型圖。圖5是序分量變換源件圖圖6是情況1左臂上行一輛機車牽引變注入220kV側(cè)負序電流圖，圖7是情況2左臂上下行各一輛機車引變注入220kV側(cè)負序電流圖。圖8是情況3左右臂各一輛機車牽引變注入220kV側(cè)負序電流圖。圖9是情況4左臂上下行各一輛車，右臂上行一輛車牽引變注入220kV側(cè)負序電流圖。圖10情況5左臂上下行各一車，右臂上下行各一車牽引變注入220kV側(cè)負序電流圖。具體實施方式本發(fā)明提出的技術方案是，基于PSCAD軟件，包括分區(qū)所模塊，AT所模塊，牽引所模塊，線路模塊和機車模塊；這些模塊依次順序相連。分區(qū)所模塊和AT所模塊采用自耦變壓器的實際參數(shù)搭建模塊；牽引所模塊是根據(jù)V系列(V/V或者V/X接線)牽引變壓器實際參數(shù)搭建模塊；線路模塊是根據(jù)接觸線，承力索，正饋線和鋼軌實際參數(shù)搭建模塊；機車模塊根據(jù)實際車型的機車功率，采用恒功率模型搭建。下面結(jié)合附圖，對優(yōu)選實施例作詳細說明。應該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。實施范例：以吉林省延吉西牽引供電系統(tǒng)為例，有兩個AT所(太平溝和富巖村AT所)，兩個分區(qū)所(金佛寺和碧水分區(qū)所)，一個牽引變電所(延吉西牽引變電所)，分析其各所布局結(jié)構，結(jié)合其固有參數(shù)，計算其注入電力系統(tǒng)負序電流大小和電壓三相不平衡度，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供依據(jù)。1、參數(shù)采集表1延吉西V/X接線牽引變壓器參數(shù)表表225MVA自耦變壓器參數(shù)表容量負載損耗(kW)空載損耗(kW)空載電流(％)2545100.35表3牽引網(wǎng)阻抗值表4機車參數(shù)表2、牽引供電系統(tǒng)建模(1)搭建牽引變電站(2)搭建AT所和分區(qū)所(3)牽引網(wǎng)建模X＝WLW＝2PI×f，f＝50HZ求出L(4)機車建模根據(jù)機車實際功率將電流源與阻抗并聯(lián)。3、序分量分解延吉西牽引站在情況1、情況2、情況3、情況4、情況5五種運行情況下，用序分量分解源件將220kV側(cè)三相電流分解成序分量電流，從而計算在PCC處引起的三相電壓不平衡度，如表3-11所示，由仿真結(jié)果可知，5種運行方式三相不平衡度均不超標。表5牽引站注入電力系統(tǒng)負序電流牽引站產(chǎn)生的負序容量延西一次變220kV母線的短路容量為4661.6MVA計算得延吉牽引站引起的三相電壓不平衡度表6延吉牽引站引起的三相電壓不平衡度基于PSCAD平臺的算例驗證表明，該發(fā)明具有以下特點：(1)基于AT供電方式，高鐵單相負荷對電力系統(tǒng)的影響主要在于高鐵單相負荷注入電力系統(tǒng)的負序電流的大小。本方法簡單方便快捷，在沒有監(jiān)測數(shù)據(jù)的情況下，可以根據(jù)現(xiàn)有參數(shù)，計算注入負序電流。(2)依據(jù)GB/T15543-2008《電能質(zhì)量三相電壓不平衡》中要求：接于公共連接點的每個用戶引起該點負序電壓不平衡度允許值一般為1.3％，短時不超過2.6％。因此，上述牽引站電壓不平衡度不存在超標問題。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。當前第1頁1 2 3