雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法技術(shù)

雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，屬于電氣化鐵路防護領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有牽引變電站負荷電壓波動頻度的計算方式步驟復(fù)雜，效率低的問題。本發(fā)明專利技術(shù)所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法包括計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N的步驟、計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M

Calculation method of load voltage fluctuation frequency of traction substation in double track electric iron

Traction calculation method of load voltage fluctuation frequency transformer substation double electric railway, which belongs to the electrified railway protection, solve the existing calculation steps of traction substation load voltage fluctuation frequency of the complex, the problem of low efficiency. Double line electric railway the traction substation load voltage fluctuation frequency calculation method including the number of N calculation in the power supply and the uplink arm on the train, the calculation steps up train track M voltage fluctuation within a time interval number generated in the N train

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法
本專利技術(shù)涉及一種牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，屬于電氣化鐵路防護領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
牽引變電站是電力牽引的專用變電站，牽引變電站根據(jù)電力機車對電流和電壓的要求將區(qū)域電力系統(tǒng)輸送來的電能轉(zhuǎn)化為適用于電力牽引的電能，并通過沿鐵路線上空架設(shè)的接觸網(wǎng)為電力機車供電。電力機車是單相大功率整流負荷，其運行過程中產(chǎn)生的大量諧波和負序分量會對電網(wǎng)造成不良影響，進而波及電網(wǎng)內(nèi)的其他用電單位。由于電力機車沿鐵路線移動用電，因此其對電網(wǎng)的危害遠大于非移動的諧波源單位。另一方面，由于電氣化鐵路鐵道條件多變，電力機車在行進過程中遇到的阻力也不斷變化，列車需要頻繁地啟動、加速、惰行、制動，這將造成牽引負荷劇烈地波動，并產(chǎn)生較大的沖擊電流。牽引負荷的大幅波動會導(dǎo)致牽引變電站處的電壓波動，進而嚴重影響與該牽引變電站同網(wǎng)的其他用電單位的用電質(zhì)量，可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失。目前我國主要采用SS7、SS9和SS4型號的電力機車，其額定牽引功率分別為3200kW、4800kW和6400kW。最新生產(chǎn)的HXD1、HXD2和HXD3等型號的和諧系列大功率交流傳動機車，其額定牽引功率更是高達7200kW～10000kW。該和諧系列機車可通過PMW控制使電網(wǎng)側(cè)電流波動逼近正弦波，且電流與電壓的相位基本同步，因此這種交直交型電力機車的電流諧波含量小，功率因數(shù)高。但由于牽引功率的大幅提高，該和諧系列機車合閘瞬間由于內(nèi)部變壓器勵磁涌流作用而產(chǎn)生的沖擊電流更大，對電網(wǎng)系統(tǒng)公共連接點造成的電壓波動影響也更為嚴重。根據(jù)國家標準《電能質(zhì)量電壓波動和閃變》(GB/T12326－2008)的規(guī)定，任何一個波動負荷用戶在電力系統(tǒng)公共連接點產(chǎn)生的電壓變動，其限值和電壓變動頻度、電壓等級有關(guān)。因此，鐵路電力部門需要對電力列車引起的電壓波動進行監(jiān)控，以保證牽引變電站處的電壓波動符合國家標準。然而，現(xiàn)有牽引變電站負荷電壓波動頻度的計算依賴于人工觀察相關(guān)電力設(shè)備的運行工況并對電壓波動進行計數(shù)的方式來實現(xiàn)，步驟復(fù)雜，效率較低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)為了解決現(xiàn)有牽引變電站負荷電壓波動頻度的計算方式步驟復(fù)雜，效率低的問題，提出了一種雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法。本專利技術(shù)所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法包括：步驟一、計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N；步驟二、計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M1；步驟三、計算下行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M2；步驟四、根據(jù)公式(1)計算負荷電壓波動頻度F：F＝(M1+M2)/NT(1)其中，T為列車追蹤時間間隔。進一步的是，所述步驟一包括：步驟A、根據(jù)公式(2)計算單列上行列車駛過供電臂所需的時間T1：T1＝(S1+S2)/v1(2)所述供電臂包括第一供電臂和第二供電臂，第一供電臂和第一供電臂沿上行列車的運行方向依次設(shè)置，S1和S2分別為第一供電臂和第二供電臂的長度，v1為列車運行速度；步驟B、根據(jù)公式(3)計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N：N＝fix(T1/T)(3)。進一步的是，所述步驟二根據(jù)公式(4)計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M1：M1＝sum(V上(1：N))+2(4)其中，V上(1)為第一列上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)，V上(N)為第N列上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)；sum(V上(1：N))＝V上(1)+V上(2)+……+V上(N-1)+V上(N)；第X列上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)運行的距離dXN＝(N+X-1)v1T，X∈[1,N]；當dXN≤S1時，V上(X)＝2，否則，V上(X)＝5。進一步的是，所述步驟三根據(jù)公式(5)計算下行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M2：M2＝sum(V下(1：N))+2(5)其中，V下(1)為第一列下行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)，V下(N)為第N列下行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)；sum(V下(1：N))＝V下(1)+V下(2)+……+V下(N-1)+V下(N)；第X列下行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)運行的距離DXN＝(N+X-1)v1T；當DXN≤S2時，V下(X)＝2，否則，V下(X)＝5。fix函數(shù)為取整函數(shù)，sum函數(shù)為求和函數(shù)。本專利技術(shù)基于電力機車端提出了上述雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，解決了現(xiàn)有牽引變電站負荷電壓波動頻度的計算方式步驟復(fù)雜，效率低的問題。附圖說明在下文中將基于實施例并參考附圖來對本專利技術(shù)所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法進行更詳細的描述，其中：圖1是實施例一所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法的流程框圖；圖2是實施例三提及的上行列車在供電臂上運行的示意圖，其中，1為牽引變電站，2為第一列上行列車，3為第二列上行列車，4為第一供電臂，5為無電區(qū)，6為第二供電臂。在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖并未按照實際的比例。具體實施方式下面將結(jié)合附圖對本專利技術(shù)所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法作進一步說明。實施例一：下面結(jié)合圖1詳細地說明本實施例。本實施例所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法包括：步驟一、計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N；步驟二、計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M1；步驟三、計算下行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M2；步驟四、根據(jù)公式(1)計算負荷電壓波動頻度F：F＝(M1+M2)/NT(1)其中，T為列車追蹤時間間隔。實施例二：本實施例是對實施例一所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法作進一步的限定。本實施例所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，所述步驟一包括：步驟A、根據(jù)公式(2)計算單列上行列車駛過供電臂所需的時間T1：T1＝(S1+S2)/v1(2)所述供電臂包括第一供電臂和第二供電臂，第一供電臂和第一供電臂沿上行列車的運行方向依次設(shè)置，S1和S2分別為第一供電臂和第二供電臂的長度，v1為列車運行速度；步驟B、根據(jù)公式(3)計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N：N＝fix(T1/T)(3)。實施例三：下面結(jié)合圖2詳細地說明本實施例。本實施例是對實施例二所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法作進一步的限定。本實施例所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，所述步驟二根據(jù)公式(4)計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M1：M1＝sum(V上(1：N))+2(4)其中，V上(1)為第一列上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)，V上(N)為第N列上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)；sum(V上(1：N))＝V上(1)+V上(2)+……+V上(N-1)+V上(N)；第X列上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)運行的距離dXN＝(N+X-1)v1T，X∈[1,N]；當dXN≤S1時，V上(X)＝2，否則，V上(X)＝5。電力機車引起的電壓波動主要是由其進、出供電區(qū)時內(nèi)部變壓器合、分閘勵本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，其特征在于，所述方法包括：步驟一、計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N；步驟二、計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M

【技術(shù)特征摘要】
1.雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，其特征在于，所述方法包括：步驟一、計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N；步驟二、計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M1；步驟三、計算下行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M2；步驟四、根據(jù)公式(1)計算負荷電壓波動頻度F：F＝(M1+M2)/NT(1)其中，T為列車追蹤時間間隔。2.如權(quán)利要求1所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，其特征在于，所述步驟一包括：步驟A、根據(jù)公式(2)計算單列上行列車駛過供電臂所需的時間T1：T1＝(S1+S2)/v1(2)所述供電臂包括第一供電臂和第二供電臂，第一供電臂和第一供電臂沿上行列車的運行方向依次設(shè)置，S1和S2分別為第一供電臂和第二供電臂的長度，v1為列車運行速度；步驟B、根據(jù)公式(3)計算同時在供電臂上上行的列車的數(shù)量N：N＝fix(T1/T)(3)。3.如權(quán)利要求2所述的雙線電鐵中牽引變電站的負荷電壓波動頻度計算方法，其特征在于，所述步驟二根據(jù)公式(4)計算上行列車在N個列車追蹤時間間隔內(nèi)產(chǎn)生的電壓波動次數(shù)M1：M1＝su...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張明江，金鎮(zhèn)山，徐冰亮，郭裊，師廣志，武國良，于海洋，陳曉光，祖光鑫，劉志鵬，關(guān)萬琳，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司電力科學(xué)研究院，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江,23