一种城市轨道分布式无功补偿的系统技术方案

一种城市轨道分布式无功补偿的系统，以在设计阶段为含逆变回馈装置的城市轨道供电系统无功补偿方案提供指导。牵引供电系统包括主变电所和多个牵引降压所、降压变电所，牵引降压所中包括逆变回馈装置。数据采集与监视控制系统与控制中心之间通过电缆连接，与逆变回馈装置间有通信连接。数据采集与监视控制系统采集主变电所的进线电压、电流、有功功率、无功功率和牵引降压所、降压变电所的交流侧电压、电流、进线及出线有功功率、无功功率数据；所采集的数据传送给数据控制中心，由其进行保存和处理分析，并下发无功补偿出力指令至数据采集与监视控制系统；各牵引降压所的逆变回馈装置接收数据采集与监视控制系统指令，并发出指定无功功率。

A distributed reactive power compensation system for Urban Rail Transit

【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道分布式无功补偿的系统
本技术涉及城市轨道交通再生制动
，特别涉及一种城市轨道分布式无功补偿的系统。
技术介绍
由于城市轨道交通在建设过程中敷设了大量电缆，这些电缆存在很多的充电无功功率。在城市轨道初期或夜间非运营时段，列车感性负荷较小或为零，因此难以平衡电缆的容性无功功率，从而使电能计量点处的功率因数偏低，若不采取无功补偿措施，城市轨道供电部门会受到大量罚款。目前城市轨道供电系统的供电方式主要分为集中式供电方式和分布式供电方式。国内的城市轨道交通供电系统主要采用110/35kV两级电压、集中供电方式，因此，城市轨道普遍采用集中式无功补偿方案，即在110kV变电所处设置无功补偿装置。随着城市轨道交通技术的发展，越来越多的地铁采用了逆变回馈装置，其可进行无功补偿，且发出的无功量可控，相较于传统的SVG补偿具有一定的优势，但目前基于地铁再生制动回馈装置的无功补偿研究未给出具体的无功补偿方案、或是在方案中没有考虑到公共连接点处的功率因数。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种城市轨道分布式无功补偿的系统，以在设计阶段为含逆变回馈装置的城市轨道供电系统无功补偿方案提供指导，并可根据实际在运营阶段为逆变回馈装置的无功出力提供指导。本技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种城市轨道分布式无功补偿的系统，其特征是包括牵引供电系统、数据采集与监视控制系统和控制中心，牵引供电系统包括主变电所和多个牵引降压所、降压变电所，牵引降压所中包括逆变回馈装置；数据采集与监视控制系统与控制中心之间通过电缆连接，与逆变回馈装置间有通信连接；数据采集与监视控制系统采集主变电所的进线电压、电流、有功功率、无功功率和牵引降压所、降压变电所的交流侧电压、电流、进线及出线有功功率、无功功率数据；所采集的数据传送给数据控制中心，由其进行保存和处理分析，并下发无功补偿出力指令至数据采集与监视控制系统；各牵引降压所的逆变回馈装置接收数据采集与监视控制系统指令，并发出指定无功功率。所述控制中心采集数据采集与监视控制系统的数据后，计算全天公共连接点处的功率，得到无功功率补偿差额，以此计算出在非运营时段各各牵引降压所的逆变回馈装置无功功率出力值。本技术有益效果是，可以以公共连接点处功率因数为目标，以牵引降压所整流机组和逆变回馈装置容量、降压所容量、行车计划等为初始条件，推算出公共连接点处全天功率因数，再根据功率因数目标，经推算、调整，得到各逆变回馈装置需补偿的无功功率及主所需要安装的SVG装置容量；可在设计阶段为含逆变回馈装置的城市轨道供电系统无功补偿方案提供指导，并可根据实际在运营阶段为逆变回馈装置的无功出力提供指导。附图说明图1为本技术一种城市轨道分布式无功补偿的系统的构成示意图。图中示出构件名称及所对应的标记：牵引供电系统10、主变电所11牵引降压所12，降压变电所13，逆变回馈装置14，数据采集与监视控制系统20，控制中心30。具体实施方式下面根据附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。参照图1，本技术的一种城市轨道分布式无功补偿的系统，包括牵引供电系统10、数据采集与监视控制系统20和控制中心30，牵引供电系统10包括主变电所11和多个牵引降压所12、降压变电所13，牵引降压所12中包括逆变回馈装置14；数据采集与监视控制系统20与控制中心30之间通过电缆连接，与逆变回馈装置14间有通信连接；数据采集与监视控制系统20采集主变电所11的进线电压、电流、有功功率、无功功率和牵引降压所12、降压变电所13的交流侧电压、电流、进线及出线有功功率、无功功率数据；所采集的传送给数据控制中心30，由其进行保存和处理分析，并下发无功补偿出力指令至数据采集与监视控制系统20；各牵引降压所12的逆变回馈装置14接收数据采集与监视控制系统20指令，并发出指定无功功率。参照图1，根据数据采集与监视控制系统20采集得到各牵引降压所12的功率因数、各所整流机组进线侧的功率；降压变电所13的交流侧电压、电流、进线及出线有功功率、无功功率。根据数据采集与监视控制系统20采集的主变电所11的进线电压、电流、有功功率、无功功率，从而计算得到不同时段公共连接点处的功率及全天的功率因数。当牵引负荷较大，公共连接点处功率因数较高，则无需补偿；当主变电所11未达到电力系统的功率因数目标，则需要按照目标进行补偿。比较需补偿的无功功率与所有牵引降压所12的逆变回馈装置14容量之和，若前者较大，则该主变压器需要加设SVG，同时调整无功补偿策略；若后者更大，则不需加设SVG。所述控制中心30采集数据采集与监视控制系统20的数据后，计算全天公共连接点处的功率，得到无功功率补偿差额，以此计算出在非运营时段各各牵引降压所12的逆变回馈装置14无功功率出力值。以上所述只是用图解说明本技术一种城市轨道分布式无功补偿的系统的一些原理，并非是要将本技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本技术所申请的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市轨道分布式无功补偿的系统，其特征是包括牵引供电系统(10)、数据采集与监视控制系统(20)和控制中心(30)，牵引供电系统(10)包括主变电所(11)和多个牵引降压所(12)、降压变电所(13)，牵引降压所(12)中包括逆变回馈装置(14)；数据采集与监视控制系统(20)与控制中心(30)之间通过电缆连接，与逆变回馈装置(14)间有通信连接；数据采集与监视控制系统(20)采集主变电所(11)的进线电压、电流、有功功率、无功功率和牵引降压所(12)、降压变电所(13)的交流侧电压、电流、进线及出线有功功率、无功功率数据；所采集的传送给数据控制中心(30)，由其进行保存和处理分析，并下发无功补偿出力指令至数据采集与监视控制系统(20)；各牵引降压所(12)的逆变回馈装置(14)接收数据采集与监视控制系统(20)指令，并发出指定无功功率。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道分布式无功补偿的系统，其特征是包括牵引供电系统(10)、数据采集与监视控制系统(20)和控制中心(30)，牵引供电系统(10)包括主变电所(11)和多个牵引降压所(12)、降压变电所(13)，牵引降压所(12)中包括逆变回馈装置(14)；数据采集与监视控制系统(20)与控制中心(30)之间通过电缆连接，与逆变回馈装置(14)间有通信连接；数据采集与监视控制系统(20)采集主变电所(11)的进线电压、电流、有功功率、无功功率和牵引降压所(12)、降压变电所(13)的交流侧电压、电流、进线及出线有功功...

【专利技术属性】
技术研发人员：李良威，邓云川，张彤，缪晓宇，李强，唐伟，陈殷，李由，张戬，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51