高原电气化铁路长距离供电方案优化设计研究

发布时间：2024-05-19 08:49

　　我国高原地区受电网构架条件限制,电气化铁路沿线可利用电源点较少,供电能力相对薄弱,牵引负荷在电网中会产生以负序为主的电能质量问题。此外,高原地区线路条件复杂,长大坡段较多,导致电分相设置困难。目前青藏铁路格(尔木)拉(萨)段电化扩能、中(国)尼(泊尔)铁路和川藏铁路等项目正在规划建设,对高原电气化铁路长距离供电方案进行优化研究,减少牵引变电所和电分相设置数目,提升牵引供电系统与外部电源的匹配关系,具有重要的理论意义和应用价值。首先,以我国正在规划建设的某条高原电气化铁路(简称:高原电铁)为例,从藏中电网现状及规划、不同电压等级电网供电能力和接入外部电源方案等方面入手,研究了外部电源供电能力和牵引负荷需求之间的匹配关系,提出了高原电气化铁路长距离供电方案,通过技术经济性比选,确定了直供方式下牵引网采用双芯电缆的技术路线,并分析了牵引供电系统等值电路特性。其次,基于MATLAB/Simulink仿真软件建立直供方式下牵引网采用双芯电缆的长距离供电系统仿真模型,模拟分析了该供电方案在不同行车密度下的供电距离,以验证其供电能力的优越性。同时,针对电缆牵引网的费兰梯效应在长距离供电中的电压抬升作...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 长大坡道过分相问题
        1.2.2 外电薄弱条件下电铁产生的电能质量问题
        1.2.3 牵引供电方式研究现状
    1.3 本文主要研究工作
第2章 高原电气化铁路牵引供电方案适应性分析
    2.1 典型高原电气化铁路外部电源概况
        2.1.1 西藏电网现状及规划
        2.1.2 电网供电能力分析
        2.1.3 接入外部电源方案
    2.2 长距离供电方案研究
        2.2.1 牵引网采用电缆供电的技术优势
        2.2.2 长距离供电方案的比选
    2.3 长距离供电系统等值电路特性分析
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 牵引网等值电路推导
        2.3.3 牵引网阻抗及电压损失分析
    2.4 本章小结
第3章 长距离供电技术牵引供电系统仿真研究
    3.1 牵引网电气参数计算
    3.2 牵引供电系统仿真模型
        3.2.1 外部电源仿真模型
        3.2.2 牵引变压器仿真模型
        3.2.3 牵引负荷仿真模型
    3.3 供电距离仿真分析
        3.3.1 单臂最长供电距离确定方法
        3.3.2 不同行车密度的供电距离分析
    3.4 费兰梯效应的影响因素仿真分析
        3.4.1 电缆长度
        3.4.2 无功补偿系数
        3.4.3 牵引变压器漏抗
    3.5 本章小结
第4章 高原电气化铁路供电方案优化设计
    4.1 常规供电方案分析
    4.2 常规供电方案的优化设置
    4.3 最少牵引变电所设计方案
    4.4 本章小结
第5章 不同牵引供电方案对电力系统影响的评估
    5.1 常规供电方案对电力系统影响的评估
        5.1.1 电压偏差分析
        5.1.2 三相电压不平衡度分析
        5.1.3 谐波电压综合畸变率分析
    5.2 长距离供电技术方案对电力系统影响的评估
        5.2.1 电压偏差分析
        5.2.2 三相电压不平衡度分析
        5.2.3 谐波电压综合畸变率分析
    5.3 组合式同相供电技术改善电能质量研究
        5.3.1 长距离组合式同相供电系统原理分析
        5.3.2 三相不平衡度治理仿真分析
        5.3.3 牵引变电所设备容量配置
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果



本文编号：3977878