专利名称：电气化铁路接入电力系统电能质量评估方法
技术领域：
本发明涉及电气化铁路技术领域，具体地说是涉及运用于电气化铁路工程投运 之前，评估电气化铁路的负荷特性对电力系统电压和谐波等指标的影响程度，以便在工 程运营前安排治理措施的一种电气化铁路接入电力系统电能质量指标的评估计算方法。
背景技术：
电气化铁路动力系统主要包括供电系统和牵引系统。由于电力机车负 荷的非线性、单相、冲击特性，电气化铁路的发展会给当地电网电能质量带来一定的影 响。只有对电气化铁路电能质量相关问题进行系统深入地研究，给出电能质量相关问题 分析与评估，才能对电气化铁路和相应的供电系统的设计、补偿、定值选择等给出具有 指导意义的建议。
电气化铁路电能质量问题通常包括负序、谐波两个方面。负序分量可能会引起附近 的发电机组异常发热和振动。负序分量会造成三相异步电动机运行条件恶化，产生制动 转矩，启动困难等。超标的负序分量还可能引起保护误动；谐波问题则会对因谐波放大 等原因可能造成无功补偿无法正常运行，发电机、变压器等供电设备异常发热，保护误 动及自动化设备失灵，也可造成对通信系统的干扰。目前，评估电气化铁路对电力系统的负序干扰的程度主要计算负序容量占系统 容量的比例，并没有应该电力系统仿真软件进行评估。电气化铁路沿线电力系统的电网 结构差别较大，取电电压可能不同，系统短路容量差异显著，且在与离牵引变电所电气 距离较近的位置可能存在地区发电厂或变电站，负序容量不但与牵引负荷水平相关，还 与牵引变电站的主接线密切相关。因此，有必要应该电力系统仿真软件对负序干扰水平 程度给予评估。此外，对于牵引站作为终端站运行的情况，国标中明确规定了公共点允许其注 入谐波电流的计算方法，但是对于牵引站T接入系统的运行方式，国标中并没有明确规 定，而T接方式已经越来越广泛的应用于电气化铁路接入系统方案中，有必要对其进行 研究。
发明内容
(1)本发明的目的是获得一种在电力系统通用的电力系统仿真软件(PSD)中 建立适合电气化铁路单相负荷仿真的负序计算方法。(2)本发明的目的是获得一种适合在电气化铁路牵弓I站采用T型接线方式接入 电力系统中，计算公共连接点允许电气化铁路注入系统的各次谐波电流值的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
(1)假设电气化铁路牵引站的牵引变压器为单相变压器，见
图1所示，设II，12分别表示两牵引臂上流过的电流，IA，IB, IC表示由于负荷电流在系统中引起的相电流。 从图1可见，牵引站负荷接入系统三相中的A、B相之间，即AB相间由于单相负荷的存 在，会有相间电流I流过。在电力系统仿真软件(PSD)中仿真由于单相负荷所引起的 负序电压情况，可采用两相发生相间短路故障来模拟，PSD中两相短路故障的示意图见 图2所示，其中Z表示相间短路故障的阻抗。从图1和图2的对比可见，只要计算出相 间短路的阻抗Z，就可以模拟出电气化铁路的单相负荷。
在求取相间短路阻抗Z的过程中，需要应用到以下计算公式
权利要求
1. 一种电气化铁路接入电力系统电能质量评估方法，其特征是所述的评估方法包 括如下步骤1)假设电气化铁路牵引站的牵引变压器为单相变压器，设II，12分别表示两牵引臂 上流过的电流，IA，IB, IC表示由于负荷电流在系统中引起的相电流；牵引站负荷接入 系统三相中的A、B相之间，即AB相间由于单相负荷的存在，会有相间电流I流过；在 电力系统仿真软件PSD中仿真由于单相负荷所引起的负序电压情况，可采用两相发生相 间短路故障来模拟，PSD中Z表示相间短路故障的阻抗；只要计算出相间短路的阻抗Z， 就可以模拟出电气化铁路的单相负荷；求取相间短路阻抗Z的计算公式
全文摘要
本发明涉及电气化铁路技术领域，具体地说是涉及一种电气化铁路接入电力系统电能质量指标的评估计算方法。本发明的技术方案是(1)本发明的目的是获得一种在电力系统通用的电力系统仿真软件(PSD)中建立适合电气化铁路单相负荷仿真的负序计算方法。(2)本发明的目的是获得一种适合在电气化铁路牵引站采用T型接线方式接入电力系统中，计算公共连接点允许电气化铁路注入系统的各次谐波电流值的方法。本发明通过对电气化铁路电能质量相关问题进行系统评估模拟计算，给出电能质量相关问题分析与评估，对电气化铁路和相应的供电系统的设计、补偿、定值选择等给出具有指导意义的建议。
文档编号H02J3/00GK102025152SQ20101058175
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者丛贵斌, 吴克胜, 孔祥鹏, 宋锐, 张志强, 张晓波, 张 杰, 李春来, 杨 嘉, 杨小库, 杨海林, 梁英, 王轩, 薛俊茹, 赵世昌, 马世英, 马勇飞 申请人:中国电力科学研究院, 青海电力科学试验研究院