客运专线双边供电方案研究

论文摘要

我国电气化铁路一直都采用的是单边供电方式,这主要由我国电力系统的管理模式决定的。由于全并联AT供电方式具有较好的经济技术指标,我国目前的客运专线基本上都采用了这种供电方式,为了满足高速列车平滑连续受流的要求,在变电所出口处和分区所处安装了自动过分相装置,但列车在通过时会产生过电流、过电压等现象,降低系统的可靠性,同时也会造成列车速度和牵引力损失。为了降低牵引负荷对电力系统负序的影响,客运专线也采用了换相联接的方式接入电力系统,使得分区所相邻供电臂电压同相,若实施双边供电,不但可以取消分区所自动过分相装置投入,还会提高系统的供电能力和可靠性。本文对客运专线双边供电技术进行了理论分析和研究。本文在单边全并联AT供电的基础上,提出了实施双边供电分区所的改造方案。理论研究了双边供电方式下的牵引网电流分布、牵引网阻抗、电压损失、电能损失和双边供电系统的等值电路,并且利用客运专线实际参数,进行了单边与双边电压损失和电能损失理论比较分析。对双边供电分流电流进行了理论推导,研究了分流电流对牵引网电压损失、电能损失和变压器容量的影响,讨论了分流电流引起的电费计量问题,最后根据单边供电和双边供电的各自特点进行了技术经济比较,得出实施双边供电需满足的条件根据本文提出的客运专线双边供电方案,在Matlab/Simulink中建立了仿真模型,利用客运专线实际参数进行仿真分析,验证了双边供电电流分布、等值电路和分流电流理论分析的正确性,并对各种短路故障进行了仿真分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 客运专线牵引供电系统
• 2.1 客运专线牵引供电系统结构
• 2.1.1 牵引变压器接线方式
• 2.1.2 牵引变压器等值电路
• 2.1.3 牵引网接线方式
• 2.2 牵引变电所换相联接
• 2.3 自动过分相装置介绍
• 2.4 牵引变电所外部供电电源
• 2.5 双边供电分区所的改造
• 第3章 单边与双边全并联AT供电系统分析
• 3.1 单边全并联AT供电系统
• 3.1.1 单边供电系统牵引网的电流分布
• 3.1.2 单边供电系统牵引网的阻抗分析
• 3.1.3 单边供电系统牵引网的电压损失分析
• 3.2 双边全并联AT供电系统
• 3.2.1 双边供电系统牵引网的电流分布
• 3.2.2 双边供电系统牵引网的阻抗分析
• 3.2.3 双边供电系统牵引网的电压损失分析
• 3.3 单边与双边全并联AT供电系统牵引网阻抗比较
• 第4章 单边与双边全并联AT牵引网的电压电能损失
• 4.1 单边与双边全并联AT供电系统牵引网电压损失比较
• 4.1.1 单边供电系统牵引网电压损失计算
• 4.1.2 双边供电系统牵引网电压损失计算
• 4.1.3 单边与双边供电系统最大电压损失比较
• 4.2 单边与双边全并联AT供电系统牵引网电能损失比较
• 4.2.1 单边供电牵引网电能损失分析
• 4.2.2 双边供电牵引网电能损失分析
• 4.2.3 单边与双边供电牵引网电能损失比较
• 第5章 双边供电系统分流电流分析
• 5.1 双边V/V接线直接供电方式分流电流
• 5.2 双边V/X接线全并联AT供电方式分流电流
• 5.3 分流电流的影响分析
• 5.3.1 分流电流对牵引网电压损失的影响分析
• 5.3.2 分流电流对牵引网电能损失的影响分析
• 5.3.3 分流电流对牵引变压器容量的影响分析
• 5.4 分流电流引起的电费计量问题
• 5.5 双边与单边供电技术经济比较分析
• 第6章 双边全并联AT供电系统仿真分析
• 6.1 牵引供电系统仿真模型
• 6.1.1 牵引变压器仿真模型
• 6.1.2 AT变压器仿真模型
• 6.1.3 牵引网仿真模型
• 6.2 外部电力系统仿真模型
• 6.3 双边供电牵引网电流分布仿真
• 6.4 双边供电牵引网阻抗仿真
• 6.5 双边供电分流电流仿真
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文