日前,国网山东省电力公司电力科学研究院对辛泰磁莱电气化铁路、胶济客运专线扩能改造工程、龙烟电气化铁路、石济客专共四条电气化铁路开展了电气化铁路入网电能质量评估工作,为电网安全稳定运行提供了保障。
近年来,随着电气化铁路的高速发展,给人们带来生活便捷的同时也给电网带了诸多问题。对电网来说,电气化铁路牵引负荷为波动性大的非线性单相整流负荷,产生大量谐波注入电力系统,同时引起系统产生较大负序电流。由于其特有的负荷性质,极易造成供电系统设备损坏,继电保护误动作,线路损耗高等一系列问题。针对电气化铁路负荷的特殊性,山东电科院专业人员以电能质量国家标准为依据,综合运用理论计算及计算机仿真技术对电气化铁路接入后注入电网公共连接点母线谐波电流、引起公共连接点母线电压总谐波畸变率、公共连接点母线三相电压不平衡度、注入相关发电厂发电机组等效负序电流;公共连接点母线的电压偏差、电压波动等几个方面进行了电能质量综合评估。
为开展电气化铁路电能质量评估工作,山东电科院专业人员首先对评估方法进行了深入研究。由于电能质量评估工作从无到有开展,无经验可借鉴。在研究国家标准及行业标准的基础上,他们查阅了大量国内外文献,确立了一套行之有效的评估方法。电气化铁路牵引机车负荷特性的研究及建模。由于铁路部门提供的机车产生的各次谐波频次少、谐波含量精确度低,造成基础数据匮乏。牵引机车负荷特性的掌握及准确的建模是评估工作开展首要条件,通过对牵引机车工作原理深入研究,运用Matlab进行建模仿真,并将仿真结果与实际计算相比较,得到较为精确的机车各次谐波电流含有率。开展电气化铁路牵引站供电站连续电能质量测试工作,全面掌握电铁拟供电站电能质量背景,运用电能质量专业仿真软件对电铁接入引起的各类电能质量问题进行仿真计算,并将电铁接入引起的电能质量问题与背景叠加从而对电气化铁路接入后对电网电能质量的影响进行综合评估。
电气化铁路入网电能质量的超前评估,为省公司对电气化铁路接入评审提供了重要的技术依据,同时使污染用户由原来的被动治理转为主动加大前期投入,进而减少污染。此项工作的开展,在源头上对污染用户的接入提出了更合理的治理要求,防患于未然,不仅保障了电网的安全稳定运行,而且维护了省公司的利益。