[發(fā)明專利]一種牽引變電所群的負序補償測控裝置、系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811063721.1
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN108923440B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李群湛
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發(fā)明提供了一種牽引變電所群的負序補償測控裝置、系統(tǒng)及其方法，該負序補償測控裝置包括牽引變電所群中n個牽引變電所的n個電流互感器和電壓互感器以及光纖網(wǎng)絡(luò)和控制器；控制器輸入端與第一牽引變電所的第一電流互感器和第一電壓互感器連接，并通過光纖網(wǎng)絡(luò)再分別與其余n?1個牽引變電所的電流互感器和電壓互感器連接；控制器輸出端與三相無功補償裝置的控制端連接。本發(fā)明不改變牽引變電所群牽引網(wǎng)的有功潮流,能有效地解決分散的各個牽引變電所產(chǎn)生的負序進行集中補償?shù)脑O(shè)備問題以及實時補償?shù)募夹g(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交流電氣化鐵路供電領(lǐng)域，尤其涉及一種牽引變電所群的負序補償測控裝置、系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

電氣化鐵道普遍采用由公用電力系統(tǒng)供電的單相工頻交流制，為使單相的牽引負荷在三相電力系統(tǒng)中盡可能平衡分配，電氣化鐵道往往采用輪換相序、分相分區(qū)供電的方案。分相分區(qū)處的相鄰供電區(qū)之間用分相絕緣器隔離，形成電分相，簡稱分相。電分相環(huán)節(jié)是整個牽引供電系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，列車過分相成為了高速鐵路乃至整個電氣化鐵路牽引供電的瓶頸。

理論和實踐表明在牽引變電所采用單相牽引變壓器或組合式同相供電技術(shù)可以取消其出口處的電分相，在分區(qū)所采用雙邊連通技術(shù)可以取消該處的電分相，從而消除供電瓶頸，提高鐵路供電能力和運輸能力。其中，牽引變電所采用單相牽引變壓器或組合式同相供電技術(shù)取消其出口處的電分相的技術(shù)已經(jīng)得到成功應(yīng)用，效果甚好，而分區(qū)所的雙邊連通類似于電網(wǎng)的合環(huán)運行，其應(yīng)用受到電網(wǎng)條件的制約，比如電網(wǎng)輸電線與牽引網(wǎng)形成并聯(lián)關(guān)系且電壓等級較為接近，會出現(xiàn)牽引網(wǎng)中的穿越功率(均衡電流)較大的問題，加之缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，影響雙邊供電(合環(huán))的實施，但有一種供電結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生穿越功率，這就是輻射式結(jié)構(gòu)供電方式，即電網(wǎng)的同一變電站的分段母線分別給多個牽引變電所進行供電，換言之，在網(wǎng)絡(luò)圖論上形成樹形供電：該變電站是樹根，各個牽引變電所是葉。此時，在牽引變電所采用單相牽引變壓器或組合式同相供電技術(shù)取消其出口處的電分相，在分區(qū)所采用雙邊連通技術(shù)而取消該處的電分相，就不會在牽引網(wǎng)中造成穿越功率，從而創(chuàng)造電網(wǎng)與鐵路雙贏的局面。

在此，我們稱電網(wǎng)同一變電站以輻射式結(jié)構(gòu)給多個牽引變電所供電的這些牽引變電所為牽引變電所群。進行貫通式同相供電的、最優(yōu)化的牽引變電所群這樣構(gòu)成：牽引變電所群原邊均由同一變電站的分段母線供電，群中最多1個牽引變電所為負序補償變電所，其余為單相變電所，群內(nèi)所有單相牽引母線的電壓相別相同。

為此，發(fā)明人提出了“一種牽引變電所群的負序集中補償控制系統(tǒng)及其控制方法(申請?zhí)枺?018106212100)”，其核心是負序補償變電所的同相補償裝置ADA將牽引變電所群中非負序補償變電所的有功功率調(diào)節(jié)過來，通過改變牽引變電所群的有功潮流來實現(xiàn)負序的集中補償，使負序達標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)牽引變電所群規(guī)模越大，需要改變的有功潮流的規(guī)模就越大，電氣距離就越長，技術(shù)難度就越大，網(wǎng)損的經(jīng)濟指標(biāo)就越差，甚至不能實現(xiàn)。

本發(fā)明不改變牽引變電所群的有功潮流，通過無功潮流控制來解決牽引變電所群的負序集中補償?shù)募夹g(shù)問題，使負序治理達到國家標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明目的是提供一種牽引變電所群的負序補償測控裝置、系統(tǒng)及其方法，不僅能有效地解決牽引變電所群中分散的各個牽引變電所產(chǎn)生的負序進行集中補償?shù)脑O(shè)備問題，還能有效地解決該牽引變電所群中分散的各個牽引變電所產(chǎn)生的負序集中進行實時補償?shù)募夹g(shù)問題。

鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：