一种电气化铁路外部电网接入方案优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种电气化铁路外部电网接入方案优化设计方法，包括以下步骤：获取牵引变电所负荷过程数据和电网数据；构建外部电网接入方案数据库，建立牵引变电所的三相等效模型；构建三相电网‑牵引供电系统统一模型，求解各母线上的正负序电压分布；计算牵引变电所的有效视在功率；预评估允许向公共电网注入的电压不平衡度的限值；计算全线补偿装置容量；建立优化模型的目标函数；构建各条母线的电压不平衡度的约束条件；求解优化模型完成电气化铁路外部电网接入方案优化设计；本发明专利技术能获得一种合理的外部电网接入方案，避免了设计人员主观经验的不足所带来的问题；同时能减小补偿装置补偿容量，节约投资。

An Optimum Design Method for Access Scheme of External Power Network of Electrified Railway

The invention discloses an optimization design method for external power grid access scheme of electrified railway, which includes the following steps: obtaining load process data and power grid data of traction substation; constructing external power grid access scheme database, establishing three-phase equivalent model of traction substation; constructing a unified model of three-phase power grid and traction power supply system, and solving the positive and negative sequence voltage distribution on buses; Calculating the effective apparent power of traction substation; pre-evaluating the limit of voltage unbalance allowed to inject into the public power grid; calculating the capacity of the whole line compensation device; establishing the objective function of the optimization model; constructing the constraints of voltage unbalance of each bus; solving the optimization model to complete the optimization design of the access scheme of the external power grid of electrified railway; the invention can obtain a reasonable one. The external grid access scheme avoids the problems caused by the lack of subjective experience of designers, and reduces the compensation capacity of compensation devices and saves investment.

【技术实现步骤摘要】
一种电气化铁路外部电网接入方案优化设计方法
本专利技术涉及牵引供电系统优化设计领域，特别是涉及一种电气化铁路外部电网接入方案优化设计方法。
技术介绍
25kV工频单相牵引供电系统是电气化铁路的核心组成。但是随着越来越多的高速铁路线路投入运营，牵引供电系统在公用电网中引起的电能质量问题日益凸显，特别是电压不平衡问题。该问题在电网结构的薄弱的中国中西部地区尤为突出。因此在牵引供电系统设计阶段，需要着重考虑如何解决其产生的电压不平衡问题，同时满足经济性的要求。外部电网接入方案是牵引供电系统设计中的重要步骤，其包括牵引变压器接线形式选择和轮流换相方案选择。不同的外部电网接入方案对电网公共连接点(PCC)的电压不平衡度有着显著的影响。通过合理的设计外部电网接入方案可使得PCC的电压不平衡度满足国家标准GB/T15543-2008的要求；若无法满足要求，可以通过安装负序补偿装置解决，但是由于昂贵的负序补偿装置投资费用，因此有必要降低负序补偿装置容量。因此，如何合理设计外部电源接入方案成为一个迫切需要解决的问题。目前现有的外部电网接入方案设计方法存在以下两个问题：(1)仅能给出对PCC的电压不平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气化铁路外部电网接入方案优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取牵引变电所负荷过程数据和电网数据；步骤2：根据不同的牵引供电系统轮流换相组合w和牵引变压器接线形式组合u，构建外部电网接入方案f(w,u)数据库，建立对应的牵引变电所的三相等效模型

【技术特征摘要】
1.一种电气化铁路外部电网接入方案优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：获取牵引变电所负荷过程数据和电网数据；步骤2：根据不同的牵引供电系统轮流换相组合w和牵引变压器接线形式组合u，构建外部电网接入方案f(w,u)数据库，建立对应的牵引变电所的三相等效模型将外部电网接入方案模型化，进而求解出的牵引变电所三相端口电压值；步骤3：基于步骤2中建立的牵引变电所的三相等效模型，结合电网参数，构建三相电网-牵引供电系统统一模型，利用不平衡潮流程序迭代求解三相电网中各母线上的正负序电压分布；步骤4：依据标准IEEE1459-2010，计算位于母线x处牵引变电所j的有效视在功率；步骤5：依据导则IEC/TR61000-3-13，预评估位于母线x处牵引变电所j允许向公共电网注入的电压不平衡度的限值。步骤6：计算外部电网接入方案为f(w,u)时的全线补偿装置容量Sc(w,u)；步骤7：以步骤2中建立的外部电网接入方案f(w,u)数据库作为优化变量，根据步骤6中得到的全线补偿容量参数Sc(w,u)，建立优化模型的目标函数；根据步骤3中计算得到各母线正负序电压，构建各条母线的电压不平衡度不超过2％的约束条件；步骤8：求解步骤7得到的优化模型，将线补偿容量最小的解对应的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈民武，陈垠宇，刘元立，陈玲，谢崇豪，张迪雅，吕亚博，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51