同相牵引变电所补偿优化方案研究

【摘要】： 由于电气化铁道牵引供电系统存在大量的无功、负序、谐波,以及电分相引起的列车速度和牵引力损失等问题,严重影响了铁路高速化、重载化的发展。文中引入的YNvd平衡变压器、有源补偿和无源对称补偿技术构造出一种低成本的混合补偿式同相供电系统,可同时解决电气化铁路的电能质量和过分相问题。 在实际工程中,为节省补偿设备容量投入,提高牵引变电所的经济效益,往往不需要对系统进行完备补偿。所以提出了混合补偿式同相供电系统容量满意优化模型,并以此为目标加以讨论。 本文首先介绍了同相供电系统的结构、YNvd平衡变压器的特点,分析了同相供电对称补偿原理以及综合潮流控制器的结构及其平衡变换原理。并基于MATLAB软件搭建了混合补偿式同相牵引供电系统仿真平台,验证了这种方案的可行性。 然后给出了基于YNvd平衡变压器的对称补偿器和潮流控制器的补偿容量与补偿度之间的关系。并通过分析平衡牵引变压器补偿前后的牵引母线电流、牵引母线电压,得出三相电流不平衡度、牵引电流总谐波畸变率与补偿度之间的关系。利用这个关系得出了补偿装置容量的满意优化计算方法,并通过实例进行了运算。 最后基于MATLAB软件搭建了混合补偿式同相供电系统满意优化仿真模型,得出经过满意优化可以减少潮流控制器的容量。