电气化铁路对地区电网实际影响及防范措施

摘要

电力机车牵引负荷是波动性大的大功率单相整流负荷，其运行时产生的负序、谐波等严重地恶化了电网电能质量，降低了电网供电的可靠性，从而造成巨大的经济损失。 本文针对电气化铁路运行牵引负荷后对徐州地区的实际影响进行了全面细致的分析研究，首先对电气化铁路负荷特性进行分析，通过构建模型对谐波和负序分量等结合徐州乃至江苏省的负荷性质和电网运行方式进行仿真计算，根据计算结果从理论上分析电气化铁路负荷对地区电网的影响；其次，根据电气化铁路运行前后的现场实测结果，并与仿真计算结果进行比较，进一步分析其对地区电网发供电设备的实际危害程度，从而得出电气化铁路对电网电能质量、继电保护、发电机、变压器等一次设备以及电网运行方式等方面的实际影响程度相关结论；最后，就如何抑制和治理谐波、负序等进行了分析、研究，从而为系统规划设计、系统运行方式制定、发电机组并网设计、继电保护装置选型、谐波和负序分量的抑制等方面提供科学依据，同时也为江苏省境内电气化铁路的普及对电网的影响论证和治理等方面提供理论指导和实践经验。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1.课题的研究背景

1.2.课题的研究意义

1.3.国内外研究水平

1.4.本文的主要工作

第二章 理论分析和仿真计算

2.1.网络构建和潮流计算

2.1.1.徐州地区电网介绍

2.1.2.陇海线郑徐段徐州枢纽电气化改造工程牵引站情况

2.1.3.陇海线郑徐段徐州枢纽电气化改造工程供电方案

2.1.4.网络构建和潮流计算

2.2.电气化铁路仿真计算模型

2.2.1.电气化铁路的供用电简述

2.2.2.电气化铁路不平衡负荷模型

2.2.3.采用平衡变时电气化铁路谐波负荷模型

2.3.仿真计算

2.3.1.谐波潮流计算和分析

2.3.2.不平衡潮流计算和分析

2.3.3.电气化铁路以110kV电压等级接入影响的分析

2.4.本章小结

第三章 实测值与仿真计算结果比较分析

3.1.实测结果和仿真计算结果的比较

3.1.1.谐波

3.1.2.负序和不平衡

3.2.实测值分析

3.2.1谐波

3.2.2.负序和不平衡

3.2.3.负荷波动(冲击)和暂态电能质量影响

3.3.电气化铁路投运以来电能质量实际变化情况

3.4.本章小结

第四章 电气化铁路对地区电网实际影响分析

4.1.对电能计量的影响研究

4.1.1.负荷波动和功率倒送的影响

4.1.2.谐波的影响

4.1.3.不平衡的影响

4.1.4.现场安装的电能表计量结果

4.1.5.对电能计量的影响研究总结

4.2.对保护的影响

4.3.对一次设备影响的分析

4.3.1.对机组的影响

4.3.2.对变压器的影响

4.3.3.对无功补偿设备的影响

4.3.4.对用户设备的影响

4.4.对电网运行方式的影响

4.5.本章小结

第五章 抑制措施分析

5.1.无源滤波器

5.1.1.无源滤波器介绍

5.1.2.供电臂滤波方案及仿真分析

5.1.3.110kV接入点滤波方案及仿真分析

5.1.4.接入点主变35kV侧滤波方案及仿真分析

5.1.5.滤波器治理方案小结

5.2. SVC装置

5.2.1. SVC装置介绍

5.2.2.用于电气化铁路的SVC装置

5.2.3.徐州电气化铁路应用SVC装置分析

5.3.背靠背供电方案

5.4.本章小结

第六章 结论与展望

6.1.项目总结

6.2.技术展望

参考文献

作者在读期间发表的论文清单

致谢