牽引負(fù)荷諧波和負(fù)序電流對電網(wǎng)運行影響研究.pdf

1、電氣化鐵路以其高速,重載,污染小,節(jié)約能源等優(yōu)點在我國迅速發(fā)展,給國民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。電氣化鐵路本身不帶能源,需要從電網(wǎng)獲取工頻能量。因其是不對稱、非線性負(fù)荷,所以在與網(wǎng)側(cè)交換功率的同時,電氣化鐵路要向電網(wǎng)反送諧波及負(fù)序電流。隨著電力機(jī)車功率越來越大,這將勢必影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
　　論文主要研究牽引負(fù)荷諧波電流和負(fù)序電流對電網(wǎng)運行的影響,主要工作和研究成果如下:
　　本文基于三座110kV牽引變電站的實

2、測數(shù)據(jù),分析了機(jī)車在不同的牽引工況下的諧波及負(fù)序特性,指出牽引工況是決定牽引負(fù)荷諧波和負(fù)序水平的主要因素,而機(jī)車的牽引工況直接反應(yīng)的就是機(jī)車與供電系統(tǒng)的功率交換。在此分析基礎(chǔ)上利用總體測辨的建模方法,建立了將機(jī)車與網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)交換的三相基波有功功率、無功功率作為激勵,諧波及負(fù)序電流的實部和虛部作為響應(yīng)的負(fù)序電流源模型和諧波電流源模型。考慮到網(wǎng)側(cè)電壓波動在一定范圍內(nèi),選擇多項式模型結(jié)構(gòu)來描述其諧波及負(fù)序特性。
　　以現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的模型參

3、數(shù)辨識結(jié)果為依據(jù),在對大量實測樣本及其辨識結(jié)果進(jìn)行分類與綜合的基礎(chǔ)上,確定了牽引負(fù)荷的不同運行方式、不同牽引工況及其負(fù)荷水平下的諧波與負(fù)序電流源模型的推薦參數(shù)。然后從最大相對誤差,相關(guān)系數(shù),平均離差值三個指標(biāo)論證了本文所建的諧波和負(fù)序源模型是真正反映了牽引負(fù)荷諧波及負(fù)序本質(zhì)特性的有效模型。
　　在分析電力系統(tǒng)分析綜合程序(PSASP)的用戶自定義模型(UDM)的功能和特點的基礎(chǔ)上,闡述了用戶自定義模型接口的實現(xiàn)方法,實現(xiàn)了牽引負(fù)荷

4、的諧波電流源和負(fù)序電流源模型與PSASP諧波仿真分析模塊的接口;以EPRI-36節(jié)點系統(tǒng)為背景,仿真計算驗證了接口的正確性,并進(jìn)而介紹了諧波負(fù)序電流在電力系統(tǒng)分析綜合程序中的計算流程。
　　最后以湖南某地區(qū)電網(wǎng)為背景,通過對牽引負(fù)荷在不同運行方式、不同負(fù)荷水平及不同牽引工況下的大量仿真計算,系統(tǒng)定量地分析了牽引負(fù)荷諧波電流和負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)、線路、繼電保護(hù)等方面的影響,并得出相關(guān)分析結(jié)論。同時給出了一些諧波電流和負(fù)