本发明属于低频振荡抑制技术领域,具体为一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法。
背景技术:
随着中国高铁的迅猛发展,高速、重载、大密度已经成为当下电气化铁路的重要特性,因此,对高铁的供电可靠性提出了越来越高的要求,越来越多的新型交直交传动机车投入运营,大大增加了牵引供电系统的复杂性,我国牵引供电系统的低频振荡现象就是在这样的背景下产生的,这种现象根本上是车网参数不匹配造成的不稳定现象。
近年来,国内相继出现了多起电气化铁路低频振荡事故,振荡严重时甚至导致机车牵引封锁无法正常运行,严重影响了铁路的正常运输秩序,本方案以电气化铁路低频振荡现象为研究对象,当多台动车组同时启动时,动车组lsc采用基于传统pi控制器的tccs容易引发牵引网低频振荡,影响高速铁路牵引网的安全性,且该研究具有重要的工程意义。
技术实现要素:
(一)解决的技术问题
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,解决了国内相继出现了多起电气化铁路低频振荡事故,振荡严重时甚至导致机车牵引封锁无法正常运行,严重影响了铁路的正常运输秩序,本方案以电气化铁路低频振荡现象为研究对象,当多台动车组同时启动时,动车组lsc采用基于传统pi控制器的tccs容易引发牵引网低频振荡,影响高速铁路牵引网的安全性的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,包括以下步骤:
s1、增强网架结构:
低频振荡或功率振荡常出现在长距离和重负荷输电线上,因此要减少重负荷输电线,采用串联补偿电容,减少送、受端的电气距离。
s2、采用直流输电:
将两个区域电网通过直流输电联网,可以利用直流对低频振荡的隔离作用,消除交流联网时量测系统间的区域振荡模式。
s3、采用电力系统稳定器:
确定电力系统稳定器安装地点因依据与发电机转速偏差对应的参与因子,用该参与因子可对发电机组进行一级扫描,然后采用频率和留数响应法再进行更精确的计算,最终确定适当的安装位置。
s4、采用直流小信号调制:
直流小信号调制器输入量可选取多种信号,包括整流侧或者逆变侧频率、两侧频率偏差、线路电流偏差和线路功率偏差,已有研究提出调制信号采用并联交流联络线的功率变化速度。
s5、采用柔性交流输电系统:
通过串并联混合方式或单独串联、并联接入输电网系统,用来增大电力传输能力和增强可控性的交流输电系统,当大容量的互联电力系统受到较大扰动,发生低频功率振荡或电压振荡时,迅速调节系统的潮流从而提高系统内振荡阻尼。
作为本发明的进一步方案:所述s1中增强网架结构可以减少送受端的转子角差,从而进行抑制低频振荡工作。
作为本发明的进一步方案:所述电力系统稳定器附以转速偏差,功率偏差,频率偏差中的一种或几种信号作为附加控制,产生与同轴的附加力矩,增加对低频振荡的阻尼,以增强电力系统的动态稳定性。
作为本发明的进一步方案:所述采用直流小信号调制不但可以消除长距离通讯通道可能存在不稳定性,而且可以有效迅速的抑制区域间的低频振荡模式。
作为本发明的进一步方案:所述柔性交流输电系统主要设备包括动态稳定器、静止同步补偿器和静止同步串联补偿器,柔性交流输电系统装置的特点是调节迅速灵活,能够良好的改善系统稳定性,增加系统低频振荡的阻尼。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、该电气化铁路车网低频振荡抑制方法,通过上述s1-s5步骤中各项措施的相互结合,且电力系统稳定器既可以阻尼区域间的抵频振荡,又可以阻尼局部的低频振荡,采用直流小信号调制可消除长距离通讯通道可能存在不稳定性状况,还可有效迅速的抑制区域间的低频振荡模式状态,再通过与采用柔性交流输电系统的方式相结合,柔性交流输电系统,是基于电力电子技术的控制设备,通过串并联混合方式或单独串联、并联接入输电网系统,用来增大电力传输能力和增强可控性的交流输电系统,柔性交流输电系统装置的特点是调节迅速灵活,能够良好的改善系统稳定性,增加系统低频振荡的阻尼,当大容量的互联电力系统受到较大扰动,发生低频功率振荡或电压振荡时,迅速调节系统的潮流从而提高系统内振荡阻尼,起到抑制、阻尼的作用,提高了输电系统的静态稳定性和输电能力,降低了电气化铁路低频振荡事故,从而高速铁路牵引网的安全性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
本发明提供一种技术方案:为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,包括以下步骤:
s1、增强网架结构:
低频振荡或功率振荡常出现在长距离和重负荷输电线上,因此要减少重负荷输电线,采用串联补偿电容,减少送、受端的电气距离。
s2、采用直流输电:
将两个区域电网通过直流输电联网,可以利用直流对低频振荡的隔离作用,消除交流联网时量测系统间的区域振荡模式。
s3、采用电力系统稳定器:
确定电力系统稳定器安装地点因依据与发电机转速偏差对应的参与因子,用该参与因子可对发电机组进行一级扫描,然后采用频率和留数响应法再进行更精确的计算,最终确定适当的安装位置。
s4、采用直流小信号调制:
直流小信号调制器输入量可选取多种信号,包括整流侧或者逆变侧频率、两侧频率偏差、线路电流偏差和线路功率偏差,已有研究提出调制信号采用并联交流联络线的功率变化速度。
s5、采用柔性交流输电系统:
通过串并联混合方式或单独串联、并联接入输电网系统,用来增大电力传输能力和增强可控性的交流输电系统,当大容量的互联电力系统受到较大扰动,发生低频功率振荡或电压振荡时,迅速调节系统的潮流从而提高系统内振荡阻尼。
所述s1中增强网架结构可以减少送受端的转子角差,从而进行抑制低频振荡工作。
所述电力系统稳定器附以转速偏差,功率偏差,频率偏差中的一种或几种信号作为附加控制,产生与同轴的附加力矩,增加对低频振荡的阻尼,以增强电力系统的动态稳定性。
所述采用直流小信号调制不但可以消除长距离通讯通道可能存在不稳定性,而且可以有效迅速的抑制区域间的低频振荡模式。
所述柔性交流输电系统主要设备包括动态稳定器、静止同步补偿器和静止同步串联补偿器,柔性交流输电系统装置的特点是调节迅速灵活,能够良好的改善系统稳定性,增加系统低频振荡的阻尼。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
1.一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,其特征在于:包括以下步骤:
s1、增强网架结构:
低频振荡或功率振荡常出现在长距离和重负荷输电线上,因此要减少重负荷输电线,采用串联补偿电容,减少送、受端的电气距离;
s2、采用直流输电:
将两个区域电网通过直流输电联网,可以利用直流对低频振荡的隔离作用,消除交流联网时量测系统间的区域振荡模式;
s3、采用电力系统稳定器:
确定电力系统稳定器安装地点因依据与发电机转速偏差对应的参与因子,用该参与因子可对发电机组进行一级扫描,然后采用频率和留数响应法再进行更精确的计算,最终确定适当的安装位置;
s4、采用直流小信号调制:
直流小信号调制器输入量可选取多种信号,包括整流侧或者逆变侧频率、两侧频率偏差、线路电流偏差和线路功率偏差,已有研究提出调制信号采用并联交流联络线的功率变化速度;
s5、采用柔性交流输电系统:
通过串并联混合方式或单独串联、并联接入输电网系统,用来增大电力传输能力和增强可控性的交流输电系统,当大容量的互联电力系统受到较大扰动,发生低频功率振荡或电压振荡时,迅速调节系统的潮流从而提高系统内振荡阻尼。
2.根据权利要求1所述的一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,其特征在于:所述s1中增强网架结构可以减少送受端的转子角差,从而进行抑制低频振荡工作。
3.根据权利要求1所述的一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,其特征在于:所述电力系统稳定器附以转速偏差,功率偏差,频率偏差中的一种或几种信号作为附加控制,产生与同轴的附加力矩,增加对低频振荡的阻尼,以增强电力系统的动态稳定性。
4.根据权利要求1所述的一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,其特征在于:所述采用直流小信号调制不但可以消除长距离通讯通道可能存在不稳定性,而且可以有效迅速的抑制区域间的低频振荡模式。
5.根据权利要求1所述的一种电气化铁路车网低频振荡抑制方法,其特征在于:所述柔性交流输电系统主要设备包括动态稳定器、静止同步补偿器和静止同步串联补偿器,柔性交流输电系统装置的特点是调节迅速灵活,能够良好的改善系统稳定性,增加系统低频振荡的阻尼。