直流电气化铁路供电系统设计-高压电网的影响

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.