电气化铁路牵引负荷接入电网对风电场影响仿真分析研究

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.2016.07.135.05

中国电力 ›› 2016, Vol. 49 ›› Issue (7): 135-139.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.2016.07.135.05

电气化铁路牵引负荷接入电网对风电场影响仿真分析研究

毛光辉¹, 秦睿², 郝如海², 杨萍², 黄葆文²

1. 国网甘肃省电力公司,甘肃兰州 730050;
2. 国网甘肃省电力公司电力科学研究院,甘肃兰州 730050

收稿日期:2016-02-13 出版日期:2016-07-20 发布日期:2016-07-28
作者简介:毛光辉（1967—）,男,安徽淮北人,硕士,高级工程师,从事电力系统稳定分析方面研究。E-mail: 2276808470@qq.com

Modeling Analysis of the Influence of the Electric Traction Load Integration on Wind Farms

MAO Guanghui¹, QIN Rui², HAO Ruhai², YANG Ping², HUANG Baowen²

1. State Grid Gansu Electric Power, Lanzhou 730050, China;
2. State Grid Gansu Electric Power Research Institute, Lanzhou 730050, China

Received:2016-02-13 Online:2016-07-20 Published:2016-07-28

摘要/Abstract

摘要： 电力牵引机车是大功率的单相整流负荷,具有非线性、不对称、波动性大的特点;供电臂内列车的数量和每一列机车的运行状态呈随机波动性,会造成电网电压波动,导致电能质量出现问题。针对兰新二线电气化铁路（以下简称“电铁”）牵引负荷运行密度大、速度高、距离风电场近等特征,利用电力系统综合分析程序PSASP以及ETAP仿真软件对电铁负荷运行引起的电压和频率偏差、电压波动及谐波等问题的机理进行了仿真建模计算,重点分析了牵引变电站接入电网对风电场机组产生的影响。

关键词: 电网, 电力系统, 牵引负荷, 风电场, 电能质量, 谐波, 频率, 电压

Abstract: Electric traction locomotive generates a single-phase rectifier load which has the nonlinear, asymmetric and large fluctuation characteristics. The stochastic volatility of the numbers of trains within one feeding section and the running status of each locomotive may result in voltage fluctuation of power grid, which will deteriorate the power supply quality. In view of the traction load characteristics of the Lanzhou-Xinjiang second electric railway, which is large in operation density, high in running speed and short in distance to the nearby wind farms, a model simulation is made by using the power system simulation software, including PSASP and ETAP, to analyze the mechanisms for a series of problems such as voltage and frequency deviation, voltage fluctuation and harmonic waves, with the focus paid to the influence of the integration of the traction substation into the power grid on the wind generator units.

Key words: power grid, power system, traction loads, wind farm, power quality, harmonic, frequency, voltage

中图分类号:

TM614

毛光辉, 秦睿, 郝如海, 杨萍, 黄葆文. 电气化铁路牵引负荷接入电网对风电场影响仿真分析研究[J]. 中国电力, 2016, 49(7): 135-139.

MAO Guanghui, QIN Rui, HAO Ruhai, YANG Ping, HUANG Baowen. Modeling Analysis of the Influence of the Electric Traction Load Integration on Wind Farms[J]. Electric Power, 2016, 49(7): 135-139.

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参考文献

[1] 周小涵. 电气化铁路谐波在公用电网的渗透研究[J]. 四川电力技术,2009,32（4）：41-43.
ZHOU Xiaohan. Research on harmonics permeation of electrified railway to public power grid[J]. Sichuan Electric Power Technology, 2009, 32(4): 41-43.
[2] 卢志海,厉吉文,周剑. 电气化铁路对电力系统的影响[J]. 继电器,2004,32（11）：33-36.
LU Zhihai, LI Jiwen, ZHOU Jian. The impact of electrified railway on electric power system [J]. Relay, 2004, 32(11): 33-36.
[3] 贺建闽,黄治清. 电气化铁路同次谐波电流叠加[C]//第三届电能质量（国际）研讨会论文集. 2006.
[4] 魏丽芳,张睿,邱健,等. 含风电场及电铁负荷的地区电网在线电压稳定预警系统[J]. 电力系统保护与控制,2012（9）：75-81.
WEI Lifang, ZHANG Rui, QIU Jian, et al . An on-line early warning system for voltage stability in regional power grid considering wind power and electrified railway load[J]. Power System Protection and Control, 2012(9): 75-81.
[5] 张新伟. 电铁牵引负荷的谐波对风电场运行的影响分析[J]. 新疆电力技术,2015（1）：35-38.
ZHANG Xinwei. Analysis of the influence of harmonic wave on the operation of the wind farm[J]. Xinjiang Electric Power Technology, 2015(1): 35-38.
[6] 刘巍,郑伟,周喜超,等. 电铁和大规模风电对河西电网的影响研究[C]//甘肃省电机工程学会学术年会论文集. 2010.
[7] 陈树勇,戴慧珠,白晓民,等. 风电场的发电可靠性模型及其应用[J]. 中国电机工程学报,2000,20（3）：26-28.
CHEN Shuyong, DAI Huizhu, BAI Xiaomin, et al . Reliability model of wind power plants and its application [J]. Proceedings of the CSEE, 2000, 20(3): 26-28.
[8] 赵乾钊,李群湛. 世界各国电气化铁路谐波限值标准述评[J]. 电气化铁道,1999（4）：5-7.
[9] 中国电力科学研究院. 电力机车谐波源模型的研究[R]. 2008.
[10] 张睿,蔡国伟,张兴雷,等. 基于等效变换的牵引负荷建模[J]. 中国电力,2012,45（1）：15-19.
ZHANG Rui, CAI Guowei, ZHANG Xinglei, et al . A traction load modeling method based on equivalent transformation[J]. Electric Power, 2012, 45(1): 15-19.
[11] 国家质量技术监督局. GB/T 24337—2009电能质量-公用电网间谐波[S]. 2009：13-20.
[12] 中国电力科学研究院. 电气化铁路注入电网谐波、负序电流计算程序用户手册[G]. 2008.
[13] 董祥,李群湛,黄军,等. 适用于电气化铁路的无功谐波电流检测方法研究[J]. 电力系统保护与控制,2009,37（6）：32-35.
DONG Xiang, LI Qunzhan, HUANG Jun, et al . Detecting methods of reactive power and harmonic current in electrified railway systems[J]. Power System Protection and Control, 2009, 37(6): 32-35.
[14] 陈民武,宫衍圣,黄文勋,等. 高速铁路牵引负荷特性及其对电能质量的影响[J]. 高速铁路,2011（3）：14-17.
CHEN Minwu, GONG Yansheng, HUANG Wenxun, et al . Characteristics of traction load in high speed railway and its effect on power quality [J]. Chinese Railways, 2011(3): 14-17.
[15] CHEN Mingtang. A hybrid digital algorithm for harmonic and flicker measurements[C]//Proceedings of the IEEE Power Engineering Society Transmission and Distribution Conference.2002: 1488-1493.
[16] 袁至,王维庆. 风电场中双馈风电机组之间的谐波干扰研究[J]. 中国电力,2013,46（11）：89-93.
YUAN Zhi, WANG Weiqing. Researches on internal interferences of harmonics between DFIGs in wind farms[J]. Electric Power,2013, 46(11): 89-93.

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[1]	李健, 张钧, 韩新阳, 靳晓凌. 新型电力系统形态量化推演方法的总体框架与功能设计[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 1-7, 97.
[2]	张磊, 马晓伟, 王满亮, 陈力, 高丙团. 互联新能源电力系统区内AGC机组分布式协同控制策略[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 8-19.
[3]	吴云锐, 张建坡, 田新成, 应恺锋, 陈忠. 计及频率适应和快速稳定特性的多端直流电网改进协调控制策略[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 31-42.
[4]	刘瑶, 李子恒, 郑子萱, 宋东徽, 李小腾, 张丁, 任杰, 谢琦. 基于短路容量量化评估的断面极限功率解析计算方法[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 98-107.
[5]	张沛, 杨马婧, 张放, 谢桦, 刘广一, 李文云, 路学刚, 王珍意, 翟苏巍. 图数据库与图计算在电力系统调度运行应用综述[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 119-131.
[6]	沈舒仪, 王国腾, 但扬清, 孙飞飞, 黄莹, 徐政. 频率偏差与电压刚度约束下多馈入直流优化调度方法[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 132-141.
[7]	高志远, 庄卫金, 李峰, 于芳, 张鸿, 王艳, 夏旻. 调控领域人工智能应用的高复用性验证平台[J]. 中国电力, 2025, 58(3): 142-150.
[8]	宋许鹏, 杨小洋, 樊征臻. 基于电流合成矢量轨迹特性的双馈风电场主变压器差动保护[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 9-21.
[9]	杨鹏辉, 钱国超, 白浩, 刘红文, 杨万先, 石晓. 参数不对称配电网高阻接地故障感知与辨识方法[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 22-32.
[10]	闫志彬, 李立, 阳鹏, 宋蕙慧, 车彬, 靳盘龙. 考虑构网型储能支撑能力的微电网优化调度策略[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 103-110.
[11]	曾仪, 周毅, 陆继翔, 周良才, 唐宁恺, 李红. 基于多智能体安全深度强化学习的电压控制[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 111-117.
[12]	汤明润, 李若旸, 刘慕然, 程晓钰, 刘铫, 杨淑霞. 电力系统稳态下可再生能源大规模接入量预测[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 126-132.
[13]	沃建栋, 潘武略, 李跃辉, 吴佳毅. 基于综合谐波驱动的光伏场站集电线路保护新方案[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 133-139.
[14]	陶顺, 陈慧琳, 徐永海, 周胜军, 肖湘宁. 高压系统公共连接点处允许谐波发射值分配方法对比[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 1-14.
[15]	陈仕龙, 吴涛, 郭成, 毕贵红, 钱永亮. 基于相关性分析的电网非同步监测数据场景谐波责任划分[J]. 中国电力, 2025, 58(1): 15-25.

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