電氣化鐵路及風(fēng)電對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析

【摘要】： 隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國加快了鐵路建設(shè)的速度,其中電氣化線路占了很大的比重。在能源短缺和環(huán)保雙重壓力下,利用可再生能源-風(fēng)能發(fā)電成為電力發(fā)展的一個重要趨勢。風(fēng)力發(fā)電是新能源發(fā)電中技術(shù)最成熟、最具規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電技術(shù)之一。近年來,我國風(fēng)力發(fā)電得到了快速發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電逐步成為電力工業(yè)的重要組成部分。電氣化鐵路和風(fēng)電場都要最終接入電網(wǎng),會對電網(wǎng)的運(yùn)行尤其是電能質(zhì)量方面產(chǎn)生比較大的影響。本文圍繞電氣化鐵路和風(fēng)電場對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響分析開展研究,主要工作如下: 分析了我國電氣化鐵路與風(fēng)電的現(xiàn)狀和主要存在的問題。我國采用的單相工頻交流牽引方式是當(dāng)今世界比較先進(jìn)也是應(yīng)用比較廣泛的鐵路電力牽引制式。但是,自其接入電網(wǎng)以來,就存在著一些問題。電氣化鐵路產(chǎn)生的負(fù)序、諧波嚴(yán)重地影響了電網(wǎng)電能質(zhì)量,降低了電網(wǎng)供電的可靠性。由于風(fēng)能具有隨機(jī)性和間隙性的特點(diǎn),隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的增加,在電網(wǎng)中所占比例的擴(kuò)大,對電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行帶來重大的影響,其中最為突出的問題就是風(fēng)電場及接近風(fēng)電場的區(qū)域電力網(wǎng)電壓質(zhì)量嚴(yán)重下降,甚至可能導(dǎo)致電壓崩潰。 對電氣化鐵路和風(fēng)電場可能引起的電能質(zhì)量問題的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了綜述,對當(dāng)前國內(nèi)外的電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了總結(jié)。 對電能質(zhì)量問題當(dāng)前所應(yīng)用的計(jì)算分析方法進(jìn)行了總結(jié),尤其詳細(xì)討論了電氣化鐵路計(jì)算中需要用到的基于AT等值電路的潮流算法。 通過與電網(wǎng)相連的電氣化鐵路的計(jì)算,定量地分析了電氣化鐵路產(chǎn)生的負(fù)序和諧波,從而準(zhǔn)確地計(jì)算得到了由于電鐵而產(chǎn)生的三相不平衡度以及總諧波畸變率,并進(jìn)一步分析了產(chǎn)生負(fù)序和諧波的原因。為改善由于電氣化鐵路引起的電網(wǎng)電能質(zhì)量問題提出了一些建議性的措施。 討論了風(fēng)電可能引起的電能質(zhì)量問題。風(fēng)電接入電網(wǎng)之后對電網(wǎng)電能質(zhì)量造成比較嚴(yán)重的影響,尤其是電壓質(zhì)量嚴(yán)重下降。本文通過對風(fēng)電示例的實(shí)際計(jì)算,詳細(xì)地分析了風(fēng)電對接納風(fēng)電場的區(qū)域變電站的電壓質(zhì)量的影響。 【關(guān)鍵詞】：電氣化鐵路 風(fēng)力發(fā)電 電能質(zhì)量 不平衡度 諧波畸變率
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TM711
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 電能質(zhì)量問題的提出8
• 1.2 電能質(zhì)量問題的研究現(xiàn)狀8-9
• 1.3 選題背景與選題意義9-11
• 1.3.1 電氣化鐵路9-10
• 1.3.2 風(fēng)電場10-11
• 1.4 本文的主要工作和目的11-12
• 第二章 電能質(zhì)量的理論基礎(chǔ)與標(biāo)準(zhǔn)12-25
• 2.1 電壓偏差12-15
• 2.1.1 電壓偏差的定義12-13
• 2.1.2 電壓偏差的原因13-14
• 2.1.3 電壓偏差過大的危害14-15
• 2.1.4 電壓偏差的標(biāo)準(zhǔn)15
• 2.2 諧波含量15-19
• 2.2.1 諧波的基本定義15-17
• 2.2.2 諧波的主要危害17
• 2.2.3 諧波標(biāo)準(zhǔn)17-19
• 2.3 電壓閃動和閃變19-21
• 2.3.1 電壓閃動和閃變的定義19
• 2.3.2 電壓波動與閃變的產(chǎn)生與危害19-20
• 2.3.3 電壓波動與閃變的標(biāo)準(zhǔn)20-21
• 2.4 三相電壓不平衡度21-25
• 2.4.1 基本概念21-23
• 2.4.2 三相不平衡的危害23
• 2.4.3 三相不平衡的標(biāo)準(zhǔn)23-25
• 第三章 電能質(zhì)量的計(jì)算方法25-32
• 3.1 電能質(zhì)量的分析方法25-28
• 3.1.1 時域仿真方法25-26
• 3.1.2 頻域分析方法26-27
• 3.1.3 基于變換的方法27-28
• 3.2 簡單的潮流計(jì)算28-32
• 3.2.1 等值電路算法模型28-30
• 3.2.2 基于AT 等值電路的算法30-32
• 第四章 電氣化鐵路對受端電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響32-55
• 4.1 電氣化鐵路供用電結(jié)構(gòu)32-34
• 4.2 電氣化鐵路的各項(xiàng)參數(shù)34-41
• 4.2.1 牽引變電所的電氣接線及接入系統(tǒng)34-35
• 4.2.2 電氣化鐵路兩相式供電的接線形式及線路參數(shù)35-37
• 4.2.3 電氣化鐵路各牽引變電站參數(shù)37-40
• 4.2.4 電氣化鐵路負(fù)荷參數(shù)及牽引變壓器參數(shù)40-41
• 4.3 電鐵沿線電網(wǎng)背景諧波與負(fù)序41-43
• 4.3.1 測試原則與方法42
• 4.3.2 各變電站背景諧波與負(fù)序測試結(jié)果42-43
• 4.3.3 測試結(jié)果分析43
• 4.4 電氣化鐵路對電能質(zhì)量的影響43-53
• 4.4.1 負(fù)序的計(jì)算43-48
• 4.4.2 負(fù)序的分析48-50
• 4.4.3 諧波的計(jì)算與分析50-53
• 4.5 減少電氣化鐵路對系統(tǒng)影響的建議性措施53-55
• 第五章 風(fēng)電對受端電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響55-64
• 5.1 電壓偏差55-57
• 5.2 電壓波動57-64
• 5.2.1 并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組引起電壓波動的原因57-59
• 5.2.2 并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組電壓波動的測量與估算59-62
• 5.2.3 并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組電壓波動的限值62-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 發(fā)表論文和科研情況說明68-69
• 致謝69

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