【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電氣化鐵路電能質(zhì)量研究領(lǐng)域，尤其涉及一種電氣化鐵路注入電力系統(tǒng)諧波的仿真方法。
技術(shù)介紹
Electrical Transient Analyzer Program 簡稱 ETAP,是功能全面的綜合型電力及電氣分析計(jì)算軟件，能為發(fā)電、配電和工業(yè)電力電氣系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、運(yùn)行、模擬提供平臺(tái)。目前ETAP廣泛應(yīng)用于全世界各行各業(yè)，包括冶金、工礦企業(yè)、石油、核電站。對(duì)電氣化鐵路注入電力系統(tǒng)的研究方法中，已有的大規(guī)模電網(wǎng)建模搭建模型復(fù)雜·難以實(shí)現(xiàn)，在基本潮流計(jì)算時(shí)調(diào)試難度大，難以收斂，且收斂后潮流結(jié)果不理想時(shí)，難以調(diào)試。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就是為了解決上述問題，提供一種電氣化鐵路注入電力系統(tǒng)諧波的仿真方法，用來在電氣化鐵路接入供電系統(tǒng)前評(píng)估其對(duì)電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響，指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)。它具有簡化了大規(guī)模電網(wǎng)建模的復(fù)雜性，克服了潮流計(jì)算及調(diào)試的困難，快捷有效的實(shí)現(xiàn)電氣化鐵路接入諧波仿真與研究的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案一種電氣化鐵路注入電力系統(tǒng)諧波的仿真方法，主要包含以下幾項(xiàng)工作步驟步驟一搭建ETAP電網(wǎng)模型，對(duì)ETAP電網(wǎng)模型以外的電網(wǎng)按照各自的規(guī)則等效成一個(gè)等效電網(wǎng)；等效方法為選擇等效電網(wǎng)的模式，確定等效電網(wǎng)的三相最小短路電流、單相最小短路電流及阻抗比X/R;步驟二 潮流計(jì)算及潮流計(jì)算結(jié)果比對(duì)首先對(duì)步驟一已搭建的ETAP電網(wǎng)模型進(jìn)行潮流計(jì)算；然后將潮流計(jì)算結(jié)果與已有的規(guī)劃電網(wǎng)潮流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，若結(jié)果比對(duì)誤差〈O. 5%，則進(jìn)行步驟三；否則返回步驟一，按照?qǐng)?bào)錯(cuò)結(jié)果繼續(xù)調(diào)試ETAP電網(wǎng)模型；步驟三加入牽引站負(fù)荷...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電氣化鐵路注入電力系統(tǒng)諧波的仿真方法，其特征是，主要包含以下幾項(xiàng)工作步驟：步驟一：搭建ETAP電網(wǎng)模型，對(duì)ETAP電網(wǎng)模型以外的電網(wǎng)按照各自的規(guī)則等效成一個(gè)等效電網(wǎng)；等效方法為選擇等效電網(wǎng)的模式，確定等效電網(wǎng)的三相最小短路電流、單相最小短路電流及阻抗比X/R；步驟二：潮流計(jì)算及潮流計(jì)算結(jié)果比對(duì)：首先對(duì)步驟一已搭建的ETAP電網(wǎng)模型進(jìn)行潮流計(jì)算；然后將潮流計(jì)算結(jié)果與已有的規(guī)劃電網(wǎng)潮流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，若結(jié)果比對(duì)誤差〈0.5%，則進(jìn)行步驟三；否則返回步驟一，按照?qǐng)?bào)錯(cuò)結(jié)果繼續(xù)調(diào)試ETAP電網(wǎng)模型；步驟三：加入牽引站負(fù)荷，再次進(jìn)行基本潮流計(jì)算：所述基本潮流計(jì)算方法同步驟二；至此，所搭建ETAP電網(wǎng)模型調(diào)試完畢；步驟四：運(yùn)用諧波分析模塊，首先，進(jìn)行三次及三的倍數(shù)次諧波計(jì)算；其次，對(duì)除三次及三的倍數(shù)次諧波以外的各次諧波進(jìn)行計(jì)算；第三，對(duì)各次諧波進(jìn)行諧波計(jì)算；在諧波計(jì)算的過程中，首先進(jìn)行諧波計(jì)算設(shè)置；所述諧波計(jì)算設(shè)置中，需要分析案例信息屬性中設(shè)置最大迭代次數(shù)、精度、頻率掃描范圍、步長；畫圖屬性中選擇想要畫的圖形的設(shè)備；報(bào)警屬性頁中設(shè)置邊界限制；步驟五：查看仿真結(jié)果。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電氣化鐵路注入電力系統(tǒng)諧波的仿真方法，其特征是，主要包含以下幾項(xiàng)工作步驟 步驟一搭建ETAP電網(wǎng)模型，對(duì)ETAP電網(wǎng)模型以外的電網(wǎng)按照各自的規(guī)則等效成一個(gè)等效電網(wǎng)；等效方法為選擇等效電網(wǎng)的模式，確定等效電網(wǎng)的三相最小短路電流、單相最小短路電流及阻抗比X/R; 步驟二 潮流計(jì)算及潮流計(jì)算結(jié)果比對(duì)首先對(duì)步驟一已搭建的ETAP電網(wǎng)模型進(jìn)行潮流計(jì)算；然后將潮流計(jì)算結(jié)果與已有的規(guī)劃電網(wǎng)潮流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，若結(jié)果比對(duì)誤差(O. 5%，則進(jìn)行步驟三；否則返回步驟一，按照?qǐng)?bào)錯(cuò)結(jié)果繼續(xù)調(diào)試ETAP電網(wǎng)模型； 步驟三加入牽引站負(fù)荷，再次進(jìn)行基本潮流計(jì)算所述基本潮流計(jì)算方法同步驟二 ；至此，所搭建ETAP電網(wǎng)模型調(diào)試完畢； 步驟四運(yùn)用諧波分析模塊，首先，進(jìn)行三次及三的倍數(shù)次諧波計(jì)算；其次，對(duì)除三次及三的倍數(shù)次諧波以外的各次諧波進(jìn)行計(jì)算；第三，對(duì)各次諧波進(jìn)行諧波計(jì)算；在諧波計(jì)算的過程中，首先進(jìn)行諧波計(jì)算設(shè)置；所述諧波計(jì)算設(shè)置中，需要分析案例信息屬性中設(shè)置最大迭代次數(shù)、精度、頻率掃描范圍、步長；畫圖屬性中選擇想要畫的圖形的設(shè)備；報(bào)警屬性頁中設(shè)置邊界限制； 步驟五查看仿真結(jié)果。2.如權(quán)利要求I所述的一種電氣化鐵路注入電力系統(tǒng)諧波的仿真方法，其特征是，所述步驟一中的ETAP模型搭建主要有三種 模型1，電網(wǎng)簡化為供電站及所帶負(fù)荷 步驟(1-1):若某牽引變電站供電站直接電氣相連的變電站無牽引負(fù)荷時(shí)，在該牽引站供電站的最高電壓等級(jí)對(duì)外網(wǎng)等效，在ETAP模型中用等效電網(wǎng)表示；等效方法為確定該供電站最高電壓母線的三相最小短路電流、單相最小短路電流及阻抗比X/R，或確定該供電站最高電壓母線對(duì)外網(wǎng)的正序、負(fù)序、零序阻抗；等效方法通過電力系統(tǒng)分析軟件PSASP或BPA來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用它們的短路計(jì)算功能及等效計(jì)算功能，得出等效點(diǎn)的三相最小短路電流、單相最小短路電流及阻抗比X/R或正序、負(fù)序、零序阻抗；所述外網(wǎng)是除本供電站以外的所有電網(wǎng)； 步驟(1-2):在ETAP仿真環(huán)境中搭建要研究區(qū)域電網(wǎng)的電網(wǎng)模型，除步驟(1-1)等效電網(wǎng)外，至少還包括供電變壓器、牽引變壓器、輸電線路、供電變壓器所帶除電氣化鐵路負(fù)荷外的常規(guī)負(fù)荷、電氣化鐵路等效負(fù)荷；并輸入相應(yīng)模型的參數(shù)、接地方式及供電變壓器聯(lián)結(jié)組別并根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一一連接；其中牽引變壓器用普通的雙繞組變壓器替代； 步驟(1-3) :ETAP仿真環(huán)境中搭建電網(wǎng)模型具體方法為對(duì)供電變壓器模型，三繞組變壓器需確定供電變壓器額定值及變壓器一二側(cè)、一三側(cè)、二三阻抗百分比，及對(duì)應(yīng)的阻抗比X/R值；確定變壓器一次側(cè)、二次側(cè)、三次側(cè)接地方式；雙繞組變壓器需確定供電變壓器額定值及變壓器正序阻抗百分比、零序阻抗百分比，及對(duì)應(yīng)的阻抗比X/R值；確定變壓器一次側(cè)、二次側(cè)接地方式；對(duì)輸電線路模型,需確定輸電線路長度,輸電線路正序阻抗、零序阻抗及它們的單位；對(duì)供電變壓器所帶除電氣化鐵路負(fù)荷外的常規(guī)負(fù)荷，用等效負(fù)荷模型替代；對(duì)該等效負(fù)荷模型需確定接地方式并根據(jù)電網(wǎng)中實(shí)際負(fù)荷大小確定該負(fù)荷模型額定值及負(fù)荷類型；對(duì)電氣化鐵路等效負(fù)荷，用靜態(tài)負(fù)荷模型來表示，對(duì)該靜態(tài)負(fù)荷模型，需確定接地方式并根據(jù)電氣化鐵路設(shè)計(jì)的負(fù)荷大小確定該靜態(tài)負(fù)荷的額定值及負(fù)荷類型；模型2，電網(wǎng)簡化為供電站、相鄰變電站及各自所帶負(fù)荷 步驟(1-1):若某牽引變電站供電站直接電氣相連的變電站有牽引負(fù)荷時(shí)，將該供電站A及相鄰供電站B及其各自所帶的牽引負(fù)荷同時(shí)搭建在ETAP電網(wǎng)模型中以外的供電系統(tǒng)進(jìn)行等效，等效方法同模型I中步驟(1-1)，在ETAP模型中用等效電網(wǎng)表示； 步驟(1-2):在ETAP仿真環(huán)境中搭建要研究區(qū)域電網(wǎng)的電網(wǎng)模型，除步驟(1-1)等效電網(wǎng)外，至少還包括供電變壓器、牽引變壓器、輸電線路、供電變壓器所帶除電氣化鐵路負(fù)荷外的常規(guī)負(fù)荷、電氣化鐵路等效負(fù)荷；并輸入相應(yīng)模型的參數(shù)、接地方式及供電變壓器聯(lián)結(jié)組別并根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一一連接；其中牽引變壓器用普通的雙繞組變壓器替代； 步驟(1-3) :ETAP仿真環(huán)境中搭建電網(wǎng)模型具體方法為對(duì)供電變壓器模型，三繞組變壓器需確定供電變壓器額定值及變壓器一二側(cè)、一三側(cè)、二三阻抗百分比，及對(duì)應(yīng)的阻抗比X/R值；確定變壓器一次側(cè)、二次側(cè)、三次側(cè)接地方式；雙繞組變壓器需確定供電變壓器額定值及變壓器正序阻抗百分比、零序阻抗百分比，及對(duì)應(yīng)的阻抗比X/R值；確定變壓器一次偵U、二次側(cè)接地方式；對(duì)輸電線路模型,需確定輸電線路長度,輸電線路正序阻抗、零序阻抗及它們的單位；對(duì)供電變壓器所帶除電氣化鐵路負(fù)荷外的常規(guī)負(fù)荷，用等效負(fù)荷模型替代；對(duì)該等效負(fù)荷模型需確定接地方式并根據(jù)電網(wǎng)中實(shí)際負(fù)荷大小確定該負(fù)荷模型額定值及負(fù)荷類型；對(duì)電氣化鐵路等效負(fù)荷，用靜態(tài)負(fù)荷模型來表示，對(duì)該靜態(tài)負(fù)荷模型，需確定接地方式并根據(jù)電氣化鐵路設(shè)計(jì)的負(fù)荷大小確定該靜態(tài)負(fù)荷的額定值及負(fù)荷類型； 模型3，電網(wǎng)簡化為供電站、發(fā)電廠及各自所帶負(fù)荷 步驟(1-1):若某牽引變電站供電站與發(fā)電廠有直接電氣聯(lián)系或隔一個(gè)聯(lián)絡(luò)變電站與發(fā)電廠聯(lián)系，將牽引變電站供電站、聯(lián)絡(luò)變電站、發(fā)電廠均保留在ETAP電網(wǎng)模型中；除此之外的供電系統(tǒng)進(jìn)行等效；等效方法同模型I中步驟(1-1)，在ETAP模型中用等效電網(wǎng)表示；步驟(1-2):在ETAP仿真環(huán)境中搭建要研究區(qū)域電網(wǎng)的電網(wǎng)模型，除步驟(1-1)等效電網(wǎng)外，至少還包括發(fā)電機(jī)、供電變壓器、牽引變壓器、輸電線路、供電變壓器所帶除電氣化鐵路負(fù)荷外的常規(guī)負(fù)荷、電氣化鐵路等效負(fù)荷；并輸入相應(yīng)模型的參數(shù)、接地方式及供電變壓器聯(lián)結(jié)組別并根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)結(jié)構(gòu)一一連接；其中牽引變壓器用普通的雙繞組變壓器替代；步驟(1-3) :ETAP仿真環(huán)境中搭建電網(wǎng)模型具體方法為對(duì)發(fā)電機(jī)模...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張青青，張高峰，王慶玉，付燕榮，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：山東電力集團(tuán)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：
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