• ISSN 0258-2724
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市域铁路双边供电系统的稳态潮流

靳守杰 管美玲 李鲲鹏

靳守杰, 管美玲, 李鲲鹏. 市域铁路双边供电系统的稳态潮流[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(6): 1231-1239, 1302. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211044
引用本文: 靳守杰, 管美玲, 李鲲鹏. 市域铁路双边供电系统的稳态潮流[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(6): 1231-1239, 1302. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211044
JIN Shoujie, GUAN Meiling, LI Kunpeng. Steady-State Power Flow in Bilateral Power Supply System for Suburban Railways[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(6): 1231-1239, 1302. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211044
Citation: JIN Shoujie, GUAN Meiling, LI Kunpeng. Steady-State Power Flow in Bilateral Power Supply System for Suburban Railways[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(6): 1231-1239, 1302. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211044

市域铁路双边供电系统的稳态潮流

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20211044
基金项目: 国家自然科学基金(51877182);四川省科技计划(2021YJ0028)
详细信息
    作者简介:

    靳守杰(1965—),男,教授,研究方向为城市轨道牵引供电系统,E-mail:jinshoujie@qq.com

  • 中图分类号: U223.6

Steady-State Power Flow in Bilateral Power Supply System for Suburban Railways

  • 摘要:

    针对市域铁路列车不中断供电的要求,对市域铁路采用双边供电技术取消电分相进行分析研究. 根据不同的外部电源供电方式建立平行双边供电和树形双边供电的等值电路模型,推导均衡电流的计算模型,分析减小均衡电流的措施;并以某市域线路为例,仿真计算系统不同运行方式下的潮流分布和均衡电流,验证均衡电流计算模型的正确性以及市域铁路单相交流牵引供电采用双边供电方式的可行性. 研究结果表明:实例中的市域线路合环时,牵引变压器最大功率为70.36 MV·A,最大电压波动为0.7025%,110 kV输电线路承受的最大电流为833.418 A,双边供电系统中“电磁环网”对电网潮流分布的影响均在牵引变压器、输电线路承受范围内,稳态情况下满足电力系统要求;合环线路中均衡电流占比为2.322%,对系统的影响较小.

     

  • 图 1  典型的电磁环网

    Figure 1.  Typical electromagnetic loop network

    图 2  潮流转移

    Figure 2.  Flow transfer

    图 3  双边供电系统电能计量

    Figure 3.  Energy metering in bilateral power supply system

    图 4  平行双边供电系统等值电路

    Figure 4.  Equivalent circuit diagram of parallel bilateral power supply system

    图 5  树形双边供电系统等值电路

    Figure 5.  Equivalent circuit diagram of tree bilateral power supply system

    图 6  低压27.5 kV侧合环运行方案

    Figure 6.  Closing ring operation scheme at low voltage 27.5 kV side

    图 7  电网架构

    Figure 7.  Power grid architecture

    图 8  市域线路均衡电流的计算模型

    Figure 8.  Calculation model of equilibrium current for suburban lines

    图 9  牵引变电所Q1、Q2、Q3到合环点的均衡电流计算值

    Figure 9.  Calculation values of equilibrium currents from traction substation Q1, Q2, Q3 to loop closing point

    图 10  合环线路均衡电流的计算模型

    Figure 10.  Calculation model of equilibrium currents in closed-loop lines

    图 11  牵引变电所Q1、Q2、Q3到合环点的均衡电流仿真值

    Figure 11.  Simulation values of equilibrium currents from traction substation Q1、Q2、Q3 to loop closing point

    图 12  市域铁路牵引供电系统仿真模型

    Figure 12.  Simulation model of traction power supply system for suburban railways

    图 13  合环线路潮流仿真(MV·A)

    Figure 13.  Power flow simulation for loop closing line (MV·A)

    表  1  变电所正常运行时牵引负荷

    Table  1.   Traction loads at substations

    主变
    电所
    牵引负荷/
    (MV·A)
    牵引变压器
    接线形式
    牵引变压
    器容量/
    (MV·A)
    同相供电
    容量配置/
    (MV·A)
    Q144.7单相2 × (40 + 10)5
    Q264.0单相2 × (40 + 10)5
    Q362.9单相2 × (40 + 10)5
    Q420.0单相2 × (40 + 10)5
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-21
  • 修回日期:  2022-04-12
  • 网络出版日期:  2023-09-11
  • 刊出日期:  2022-04-27

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