【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气化铁路电能质量研究领域，尤其涉及一种电气化铁路注入电力系统谐波的仿真方法。
技术介绍
Electrical Transient Analyzer Program 简称 ETAP,是功能全面的综合型电力及电气分析计算软件，能为发电、配电和工业电力电气系统的规划、设计、分析、计算、运行、模拟提供平台。目前ETAP广泛应用于全世界各行各业，包括冶金、工矿企业、石油、核电站。对电气化铁路注入电力系统的研究方法中，已有的大规模电网建模搭建模型复杂·难以实现，在基本潮流计算时调试难度大，难以收敛，且收敛后潮流结果不理想时，难以调试。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述问题，提供一种电气化铁路注入电力系统谐波的仿真方法，用来在电气化铁路接入供电系统前评估其对电力系统电能质量的影响，指导电网规划设计。它具有简化了大规模电网建模的复杂性，克服了潮流计算及调试的困难，快捷有效的实现电气化铁路接入谐波仿真与研究的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一种电气化铁路注入电力系统谐波的仿真方法，主要包含以下几项工作步骤步骤一搭建ETAP电网模型，对ETAP电网模型以外的电网按照各自的规则等效成一个等效电网；等效方法为选择等效电网的模式，确定等效电网的三相最小短路电流、单相最小短路电流及阻抗比X/R;步骤二 潮流计算及潮流计算结果比对首先对步骤一已搭建的ETAP电网模型进行潮流计算；然后将潮流计算结果与已有的规划电网潮流计算结果进行比对，若结果比对误差〈O. 5%，则进行步骤三；否则返回步骤一，按照报错结果继续调试ETAP电网模型；步骤三加入牵引站负荷...
【技术保护点】
一种电气化铁路注入电力系统谐波的仿真方法，其特征是，主要包含以下几项工作步骤：步骤一：搭建ETAP电网模型，对ETAP电网模型以外的电网按照各自的规则等效成一个等效电网；等效方法为选择等效电网的模式，确定等效电网的三相最小短路电流、单相最小短路电流及阻抗比X/R；步骤二：潮流计算及潮流计算结果比对：首先对步骤一已搭建的ETAP电网模型进行潮流计算；然后将潮流计算结果与已有的规划电网潮流计算结果进行比对，若结果比对误差〈0.5%，则进行步骤三；否则返回步骤一，按照报错结果继续调试ETAP电网模型；步骤三：加入牵引站负荷，再次进行基本潮流计算：所述基本潮流计算方法同步骤二；至此，所搭建ETAP电网模型调试完毕；步骤四：运用谐波分析模块，首先，进行三次及三的倍数次谐波计算；其次，对除三次及三的倍数次谐波以外的各次谐波进行计算；第三，对各次谐波进行谐波计算；在谐波计算的过程中，首先进行谐波计算设置；所述谐波计算设置中，需要分析案例信息属性中设置最大迭代次数、精度、频率扫描范围、步长；画图属性中选择想要画的图形的设备；报警属性页中设置边界限制；步骤五：查看仿真结果。
【技术特征摘要】
1.一种电气化铁路注入电力系统谐波的仿真方法，其特征是，主要包含以下几项工作步骤 步骤一搭建ETAP电网模型，对ETAP电网模型以外的电网按照各自的规则等效成一个等效电网；等效方法为选择等效电网的模式，确定等效电网的三相最小短路电流、单相最小短路电流及阻抗比X/R; 步骤二 潮流计算及潮流计算结果比对首先对步骤一已搭建的ETAP电网模型进行潮流计算；然后将潮流计算结果与已有的规划电网潮流计算结果进行比对，若结果比对误差(O. 5%，则进行步骤三；否则返回步骤一，按照报错结果继续调试ETAP电网模型； 步骤三加入牵引站负荷，再次进行基本潮流计算所述基本潮流计算方法同步骤二 ；至此，所搭建ETAP电网模型调试完毕； 步骤四运用谐波分析模块，首先，进行三次及三的倍数次谐波计算；其次，对除三次及三的倍数次谐波以外的各次谐波进行计算；第三，对各次谐波进行谐波计算；在谐波计算的过程中，首先进行谐波计算设置；所述谐波计算设置中，需要分析案例信息属性中设置最大迭代次数、精度、频率扫描范围、步长；画图属性中选择想要画的图形的设备；报警属性页中设置边界限制； 步骤五查看仿真结果。2.如权利要求I所述的一种电气化铁路注入电力系统谐波的仿真方法，其特征是，所述步骤一中的ETAP模型搭建主要有三种 模型1，电网简化为供电站及所带负荷 步骤(1-1):若某牵引变电站供电站直接电气相连的变电站无牵引负荷时，在该牵引站供电站的最高电压等级对外网等效，在ETAP模型中用等效电网表示；等效方法为确定该供电站最高电压母线的三相最小短路电流、单相最小短路电流及阻抗比X/R，或确定该供电站最高电压母线对外网的正序、负序、零序阻抗；等效方法通过电力系统分析软件PSASP或BPA来实现，应用它们的短路计算功能及等效计算功能，得出等效点的三相最小短路电流、单相最小短路电流及阻抗比X/R或正序、负序、零序阻抗；所述外网是除本供电站以外的所有电网； 步骤(1-2):在ETAP仿真环境中搭建要研究区域电网的电网模型，除步骤(1-1)等效电网外，至少还包括供电变压器、牵引变压器、输电线路、供电变压器所带除电气化铁路负荷外的常规负荷、电气化铁路等效负荷；并输入相应模型的参数、接地方式及供电变压器联结组别并根据实际电网结构一一连接；其中牵引变压器用普通的双绕组变压器替代； 步骤(1-3) :ETAP仿真环境中搭建电网模型具体方法为对供电变压器模型，三绕组变压器需确定供电变压器额定值及变压器一二侧、一三侧、二三阻抗百分比，及对应的阻抗比X/R值；确定变压器一次侧、二次侧、三次侧接地方式；双绕组变压器需确定供电变压器额定值及变压器正序阻抗百分比、零序阻抗百分比，及对应的阻抗比X/R值；确定变压器一次侧、二次侧接地方式；对输电线路模型,需确定输电线路长度,输电线路正序阻抗、零序阻抗及它们的单位；对供电变压器所带除电气化铁路负荷外的常规负荷，用等效负荷模型替代；对该等效负荷模型需确定接地方式并根据电网中实际负荷大小确定该负荷模型额定值及负荷类型；对电气化铁路等效负荷，用静态负荷模型来表示，对该静态负荷模型，需确定接地方式并根据电气化铁路设计的负荷大小确定该静态负荷的额定值及负荷类型；模型2，电网简化为供电站、相邻变电站及各自所带负荷 步骤(1-1):若某牵引变电站供电站直接电气相连的变电站有牵引负荷时，将该供电站A及相邻供电站B及其各自所带的牵引负荷同时搭建在ETAP电网模型中以外的供电系统进行等效，等效方法同模型I中步骤(1-1)，在ETAP模型中用等效电网表示； 步骤(1-2):在ETAP仿真环境中搭建要研究区域电网的电网模型，除步骤(1-1)等效电网外，至少还包括供电变压器、牵引变压器、输电线路、供电变压器所带除电气化铁路负荷外的常规负荷、电气化铁路等效负荷；并输入相应模型的参数、接地方式及供电变压器联结组别并根据实际电网结构一一连接；其中牵引变压器用普通的双绕组变压器替代； 步骤(1-3) :ETAP仿真环境中搭建电网模型具体方法为对供电变压器模型，三绕组变压器需确定供电变压器额定值及变压器一二侧、一三侧、二三阻抗百分比，及对应的阻抗比X/R值；确定变压器一次侧、二次侧、三次侧接地方式；双绕组变压器需确定供电变压器额定值及变压器正序阻抗百分比、零序阻抗百分比，及对应的阻抗比X/R值；确定变压器一次侦U、二次侧接地方式；对输电线路模型,需确定输电线路长度,输电线路正序阻抗、零序阻抗及它们的单位；对供电变压器所带除电气化铁路负荷外的常规负荷，用等效负荷模型替代；对该等效负荷模型需确定接地方式并根据电网中实际负荷大小确定该负荷模型额定值及负荷类型；对电气化铁路等效负荷，用静态负荷模型来表示，对该静态负荷模型，需确定接地方式并根据电气化铁路设计的负荷大小确定该静态负荷的额定值及负荷类型； 模型3，电网简化为供电站、发电厂及各自所带负荷 步骤(1-1):若某牵引变电站供电站与发电厂有直接电气联系或隔一个联络变电站与发电厂联系，将牵引变电站供电站、联络变电站、发电厂均保留在ETAP电网模型中；除此之外的供电系统进行等效；等效方法同模型I中步骤(1-1)，在ETAP模型中用等效电网表示；步骤(1-2):在ETAP仿真环境中搭建要研究区域电网的电网模型，除步骤(1-1)等效电网外，至少还包括发电机、供电变压器、牵引变压器、输电线路、供电变压器所带除电气化铁路负荷外的常规负荷、电气化铁路等效负荷；并输入相应模型的参数、接地方式及供电变压器联结组别并根据实际电网结构一一连接；其中牵引变压器用普通的双绕组变压器替代；步骤(1-3) :ETAP仿真环境中搭建电网模型具体方法为对发电机模...
【专利技术属性】
技术研发人员：张青青，张高峰，王庆玉，付燕荣，
申请(专利权)人：山东电力集团公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：
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