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直流电气化铁路供电系统设计-高压电网的影响

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标签: ac-dc

诸如地铁和有轨电车之类的城市铁路系统每天运送数百万人,提供高水平的服务。这些系统中的大多数由直流电(DC)供电。直流电气化过境铁路的供电网络的设计非常重要,需要使用仿真模型。供电网络由高压网络(由AC供电)组成,高压网络通过牵引变电站与牵引网络(由DC供电)相连。在设计过程中,许多仿真模型都忽略了高压网络,而高压网络却对结果产生重大影响。实施牛顿-拉夫森算法以解决高压网络中的交流潮流,并将其耦合到现有的仿真软件Symphonie。仿真了三种不同的高压网络架构,并分析了仿真结果。结果表明,牵引变电站交流侧的电压降以及它们之间的负载分担因一种架构而异。特别是,当几个牵引式变电站连接到同一高压回路时,对于某些牵引式变电站而言,压降可能会很大。综上所述,直流电气化铁路的供电网络设计需要在多个变电站连接到同一高压回路时对高压网络进行仿真。

Urban rail systems such as subways and trams transport millions of people every day, offering a high level of service. Most of these systems are fed by direct current (DC). The design of the power supply network of DC electrified transit railways is of great importance and requires the use of simulation models. The power supply network is composed of a high voltage network (fed with AC) linked to a traction network (fed with DC) by traction substations. Many simulation models ignore the high voltage network in the design process whereas it has a significant influence on the results. A Newton-Raphson algorithm is implemented to solve the AC load flow in the high voltage network, and coupled to the existing simulation software Symphonie. Three different high voltage network architectures are simulated, and the simulation results are analyzed. The results show that the voltage drop at the AC side of traction substations and the load sharing between them varies significantly from one architecture to another. In particular, when several traction substations are connected to the same high voltage loop, voltage drops can be significant for some traction substations. In conclusion, the design of the power supply network of DC electrified transit railways requires the simulation of the high voltage network when several substations are connected to the same high voltage loop.

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