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电气化铁路牵引负荷对地区风电场的影响
| 论文题名： | 电气化铁路牵引负荷对地区风电场的影响 |
| 关键词： | 电气化铁路;牵引负荷;谐波分析;负序电流;风电场 |
| 摘要： | 电气化铁路是我国铁路系统的大动脉，其迅速发展的同时也给电网带来了一些影响。大唐三门峡风电场曾在郑西高铁途经的地区因电气化铁路集中运行而导致大面积脱网的现象发生。2015年底冀北地区风电场装机容量突破千万千瓦，附近新建设的张唐铁路于同年12月30日正式开通，多段铁路沿线途经风电场地区。本文基于国家电网冀北电科院有限公司的专项科技项目，围绕电气化铁路牵引负荷对周边电网，尤其是含有风电场地区的电网，以及对风电场的影响开展研究，针对谐波和负序在风机侧和牵引供电站侧两方面探讨抑制措施。 本文首先对电气化铁路牵引负荷进行建模，利用PSCAD/EMTDC软件搭建了以冀北地区实际运行线路为基础的电网模型、牵引供电系统模型、HXD2型电力机车模型、等效风电场模型等。根据机车的运行方式灵活调整机车工况及运行在牵引网中的位置等来进行仿真。 其次，在实际牵引站进行实地电能质量测试，利用测试数据和前文所搭建的模型产生的仿真结果进行仿真比对，用于验证模型的正确性和有效性，为研究电铁牵引负荷对电网和风电场的影响打下基础。 然后，利用搭建好的模型针对机车不同的运行工况进行仿真，并归纳总结电铁牵引负荷对电网的影响规律。由于牵引负荷以及不对称的运行，会产生谐波和负序电流，研究谐波和负序电流在电网中沿不同路径的传播规律，以及谐波和负序两个电能质量问题对风电场的影响，并利用实测数据进行验证和总结。针对当前冀北地区正在运行的电网和风电场实际情况，来评估目前运力较小时电铁对风电场的影响，并对未来铁路运力增加后的情况进行预测分析。 最后，针对电铁负荷对风电场的影响提出相对应的谐波和负序解决措施，讨论目前国内外正在采用的治理措施，选择利用FC滤波和三相SVC装置的方法来给出牵引站内部电能质量治理的建议。 本文以具体工程实际项目为背景，结合冀北地区的电网参数和电气化铁路牵引负荷运行参数，对牵引负荷对周边风电场的影响进行了深入研究，对今后的电气化牵引站接入电网提供了一定的理论依据。 |
| 作者： | 张天宇 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 和敬涵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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