铁路牵引站并网协调技术研究

近年来,我国电气化铁路快速发展,铁路牵引站数量不断增加。为了加强铁路牵引站的供电可靠性,减少牵引站接入对电力系统产生的不良影响,文章结合电气化铁路的负荷特性,分析其影响及解决措施。同时,梳理目前铁路牵引站存在的隐患及原因,研究电气化铁路供电的安全性和稳定性,最后针对牵引站的并网协调运行,对一、二次设备提出优化的建议,可为牵引站的接入和配置提供规划指导。     

四棵树电气化铁路牵引变电站供电方式分析

为了满足牵引变电站的两路输电线的供电安全要求,以奎屯电网内四棵树电气化铁路牵引变电站为例,分析了不同运行方式对电气化铁路供电系统的影响,通过仿真分析校核分析结果,并结合电网规划及电网管理等方面提出完善电网网架结构、加强接入方案设计、加大隐患排查及用户侧管理等相关应对措施。     

铁路牵引供电应急能力计算方案

随着铁路运输行业的持续发展，铁路运输能力需要跟随市场需求进行灵活调整、变化，但常规的牵引供电计算方法已无法满足铁路特殊运输需求情况下的计算要求。该文通过对包西线神木西站开行万吨列车方案的供电计算进行举例研究，通过综合的计算与分析，反推运输组织行车方案，最终在很短的工期下、用较少的投资满足了短期内铁路运量的增量需求，该文计算方法对其他类似的既有电气化铁路牵引供电系统的能力适应性计算提供了一定的参考价值。     

风电场与电气化铁路集中接入地区电网稳定性研究

结合新疆、甘肃的部分地区电网在同一点同时接人电气化铁路和风电场的情况,针对两者运行特点,从理论上分析了风电与电铁牵引负荷集中接入地区电网对稳定运行带来的一些新问题,并搭建厂新疆某地区电网模型.采用仿真分析的方法,对电铁牵引负荷与风电场集中接人地区电嘲时稳定性的影响进行了分析和评估.     

风电场与电气化铁路相互作用及对地区电网影响的研究

针对地区电网出现的风电场和电气化铁路集中接入的情况,从功率波动、三相电压不平衡的角度分析了风电场与电气化铁路接入电网后相互影响的机理。并利用仿真软件搭建风电场和电气化铁路模型,构建地区电网,对风电场与电气化铁路集中接入对电网的影响进行仿真分析,且提出了相应措施。     

冲击负荷对地区电网电能质量的影响研究

介绍了电铁牵引供电系统的原理及特点;研究了不同工况下,牵引冲击负荷引起的谐波计算方法;基于负序电流分配系数法,准确计算牵引冲击负荷引起的负序电流;结合算例仿真,对某牵引站接入电网前后潮流及运行风险进行分析,结果表明,冲击负荷导致电网供电可靠性下降;最后,提出了有效的治理对策,为含冲击负荷的地区电网安全稳定运行提供参考。     

集成混合储能及RPC的牵引供电系统优化运行北大核心CSCD

电气化铁路电分相构成了无电区,阻碍各供电区间内能量传递,不利于再生制动能量的回收利用,极大地影响了铁路运营效益。为降低铁路运营成本,在电分相处接入铁路功率调节器(railway power conditioner,RPC),RPC直流环节便于混合储能装置接入。在此基础上,本文提出了一种牵引供电系统优化运行策略,通过控制混合储能充放电,达到削减负荷尖峰,回收制动能量的效果,进而实现牵引负荷的削峰填谷。该模型以牵引供电系统运行总成本最低为目标,以混合储能充放电功率等为决策变量,考虑了系统潮流平衡、混合储能等约束。进一步地,将模型中的非线性函数线性化,得到混合整数线性规划模型,然后利用CPLEX求解得到混合储能充放电策略和牵引供电系统购电方案。最后,基于实测数据,分析了所提模型的降费效果。与既有牵引供电系统对比,接入混合储能和RPC之后牵引供电系统日运营成本降低效果显著,为牵引供电系统优化运行提供了依据。     

拉林电气化铁路对牵引站附近变电站继电保护影响分析

指出电铁机车在用电过程中产生大量的负序与谐波,并且电铁机车沿铁路沿线移动用电,产生的危害性远比其他负荷更为严重。阐述了拉林铁路牵引机车运行对电网各牵引站谐波的影响,并介绍了电气化铁路电能质量对继电保护、线路保护、母线保护的影响,认为大幅提高周边电源点与电网的负序水平,改变周边电网的短路电流水平及故障特性,从而对继电保护装置的正常运行造成影响。在对拉林电气铁路引起附近电源点与电网的谐波与负序分量进行分析的基础上,对不同原理不同类型的保护设备进行了分析,研究了电能质量对继电保护装置的影响,提出了可行的解决方案。     

电力机车负序电流分量对恒速恒频风电机组的影响研究

电力机车作为单相冲击性负荷,在其运行过程中会产生负序分量。当牵引站和风电场集中接入地区电网时,电力机车产生的负序分量会通过电网间接影响到恒速恒频风电机组的安全稳定运行。文章针对目前部分地区牵引站与风电场同时接入电网的情况,从理论上分析了电力机车负序特性及其对风电机组的影响,并通过搭建牵引站与风电场并存地区电网模型,仿真分析不同牵引工况的电力机车对不同运行方式下风电机组的机端电流、瞬时功率等参数的影响,验证理论分析的正确性,最后提出能够减小电力机车负序对风电机组影响的措施。     

同相牵引供电系统能耗研究

随着铁路的迅猛发展,牵引供电系统向公共电网引入的电能质量问题日益突出,无功、谐波、负序所产生的能量损耗在系统总损耗的比重越来越大,日渐受到关注。本文在现有常规牵引供电系统与新型同相牵引供电系统对比分析的基础上,研究新型系统对改善系统能耗有着明显的作用。通过仿真计算,验证了新型系统方案的可行性与先进性。为电气化铁路节能设计提供了参考,同时也对牵引供电系统的优化提出了更高的要求。     

考虑电气化铁路影响的西藏电网谐振研究

谐波污染是电气化铁路给电网带来的主要电能质量问题之一。电力机车在不同牵引站间运行会改变电网阻抗特性,可能引发谐波放大与谐振。以西藏电网为例,采用模态分析法研究谐振问题。首先建立电网的节点导纳矩阵,并对其进行特征值分解;其次采用参与因子分析各母线对谐振的观测性与激励性;采用模态灵敏度分析电网中各元件对谐振的影响程度,论证了谐振与各站之间的线路长度密切相关,并进一步分析了不同线路长度下的谐振情况。以西藏电网中康莎索引站为例,对该站及其周边电网进行谐振研究,并验证了分析的正确性。通过所提方法,对含电气化铁路的电网规划具有指导意义,同时也能缓减、治理谐波谐振问题。     

220 kV两相式电铁牵引站供电线路的短路 故障计算及其保护整定原则分析

分析了单相牵引变压器短路阻抗的特点,并根据系统等值模型,对两相式电铁牵引站供电线路的短路故障计算进行了分析。结果表明,与一般三相电网相比,短路故障分析中单相牵引变压器的短路阻抗应乘以0.5的折算系数;两相式供电线路的负荷阻抗应乘以0.866的折算系数。结合实际工程中两相式电铁牵引站供电线路的保护配置和电网稳定性要求等情况对保护主要整定原则进行了深入分析,提出了差异化的距离保护、零序（和流）、保护TV断线过流保护整定原则。分析了各种重合闸方式的利弊,给出了推荐的重合闸方式整定原则。     

双碳目标下铁路供配电系统设计与节能技术

电力系统中用电端的能源绿色化、清洁化是实现碳中和目标的重要一环。电气化铁路是一种先进的绿色交通方式,虽然其不直接产生排放,但其能源结构和利用方式仍较为粗放。为响应实现双碳目标,铁路行业可采取措施提高牵引供电和站房用电的绿色化、清洁化水平。本文对铁路能源利用现状进行分析,并从现有技术条件和工程实际情况出发,提出铁路供配电系统电能利用绿色化、低碳化的几条建议。探索电气化铁路的绿色运营发展方向,促进铁路为双碳目标作贡献。     

电气化铁路负序影响及对策

介绍了电气化铁路单相牵引供电负序的基本概念,详细分析了负序对发电机、电动机、电力变压器、输电线路和继电保护的负面影响,论述了对电气化铁路中单相牵引供电负荷负序影响采取对策的必要性,提出了改变这种不良影响的对策。     

肯尼亚内罗毕快速路项目供电方案研究

为满足高速公路、快速路的通信系统、收费系统、照明系统、生活办公系统、监控系统等设备的供电,本文基于国内铁路电力系统供电方案和蒙内铁路电力贯通线设计,并结合肯尼亚内罗毕当地电网的实际情况,提出了快速路电力贯通线集中供电方案,一级负荷采用柴油发电机备用电源方案,通过对集中供电方案研究及压降计算结果进行分析,结果表明,肯尼亚...     

基于改进方差特性二维混合抽样蒙特卡罗法的多谐波源叠加研究

为了分析新疆哈密中部地区电气化铁路牵引站密集接入引出的多谐波源叠加问题,提出了一种改进方差特性二维混合抽样蒙特卡罗法,该方法利用比例分层抽样降低传统蒙特卡罗法的方差,利用比例分层抽样与直接抽样结合的混合抽样法提高计算效率。基于MATLAB对所提方法与传统蒙特卡罗法进行了比较,并基于ETAP中搭建的哈密中部地区电网模型验证了所提方法的准确性。研究表明,所提方法可有效降低传统蒙特卡罗法的方差和相对误差,提高计算效率,适合于多谐波源叠加的分析。     

京沪高速铁路对江苏电网影响及治理措施

为研究高速电气化铁路接入江苏电网对电能质量的影响,以京沪高速铁路为例,分析了交-直-交型电力机车的负荷特点,基于ETAP软件平台建立了京沪高铁江苏段各牵引变电站及其周边网络的仿真模型,对谐波和负序进行定量评估,并针对电能质量问题,根据牵引侧三相SVC装置的补偿原理,提出了采用基于系统变换方法的动态无功补偿治理措施。结果表明,该方法谐波和负序补偿效果明显,各项指标均满足现行国标规定。     

光伏发电技术在铁路区间配电系统的应用

提出了一种基于光伏辅助电源的铁路区间设备配电方案,将光伏发电系统与铁路区间设备原有配电线路通过"H型"接入构成双供电系统,当配电网络发生故障时,可切换到光伏系统单独供电,实现设备电力供应的双重保护。提出了该配电方案的系统框架与模块设计,并对各模块技术要求进行了分析。     

拉林电气化铁路投运后西藏电网系统稳定性分析

以拉林铁路投运后的西藏电网为背景,研究电气化铁路投运对电力系统稳定的影响,从潮流分析、稳定分析、短路容量分析等三个方面展开,并通过分析,研究了拉林铁路投运后的西藏电网的系统稳定性和短路水平。     

大型核电站输电规划方案研究

大力发展核电是我国应对气候变化、调整能源结构的重要举措,以L核电站6×1 250 MW机组接入广东电网的输电规划方案进行了研究和分析,在确定电厂送电方向和现有通道输电能力的基础上,提出了两大类共四种输电方案,利用电力系统分析软件工具(PSD),从电网潮流分布、稳定校核、短路电流水平、经济性等方面进行了仿真和计算,综合比较得出推荐方案。结果表明:分别以三回500 kV线路接入A站和B站可以满足核电站全部电力的送出,且技术经济性最优,文章总结提炼的接入电网关注点可作为其他类似大容量核电站拟定输电规划方案的参考。