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一種有軌電車的供電網潮流計算方法_2

文檔序號:9615059閱讀:來源:國知局
成,電壓源數(shù)值設置為機車最大允許電壓U_,所述最大允許電壓U_的大小為 1800V,這樣可以保證機車電壓不會超過1]_。內阻初值通過下式求得:
[0033] 式中,U。為牽引所空載電壓,所述空載電壓大小為1600V,PBrafe為由牽引計算得出 的該機車的可用制動功率,其中,注入電網方向為正。由式
求出的Re? 可以使電源的輸出電壓等于U。時輸出功率為P
[0034] 電源輸出功率與輸出電壓的函數(shù)關系式為:
[0036] 由式
看出,電源輸出功率是機車電壓和內阻的二 元函數(shù)。當輸出功率P不變時,減小內阻值可提高輸出電壓U。
[0037] 再生制動機車注入牽引網的能量即為再生能量。當Re = Re(k)時,基于電源模型 的再生制動機車注入牽引網的功率p(k) = (u _-U。) lVRe(k)。然后判斷機車制動能量是否過 剩。
[0038] (l)PBlP (k),制動功率小于牽引網需求功率,由于電源修正模型向牽引網注入 功率Ρω時,輸出電壓不可能超過U _,因此機車向牽引網注入功率PBralJ寸,電壓也不會越 限,這時應將再生制動機車模型改回恒功率源,保證該車的全部制動能量作為再生能量注 入電網。
[0039] (2)PBMlre>P(k),制動功率大于牽引網需求功率,此時機車制動能量過剩,多余的能 量應被制動電阻吸收。制動電阻投入的條件為機車電壓達到U_,對機車電壓進行檢驗,如 果U>U_-a (α取為IV),那么此結果符合要求,計算結束;否則,就需要減小內阻,使電壓 提高到1]_-<1以上。
[0040] 電源輸出功率恒定時,在區(qū)間U e (U_/2,U_)上,輸出電壓可以表示為內阻的單 值函數(shù)。
[0042] 由于此函數(shù)非線性,所以用迭代方法修正Re。迭代過程為:先給Re賦初值,重新 形成節(jié)點電壓方程求取U,再根據(jù)U與U_的差值修正Re,經多次迭代,最終使U>U α。
在區(qū)間u e (u_/2,u_)上的的反函數(shù)為:
[0045] Re⑶為初等函數(shù),所以在區(qū)間U e (U_/2,U_)上可導,進而在此區(qū)間的任何一 點可微。
[0046] 于是,根據(jù)式 1的微分形式
[0048] 得出如下迭代公式:
[0050] 其中,U(k)、P(k)為Re = Re (k)時計算出的潮流解。
[0051] 在實際計算過程中,不同Re(k)下算出的P (k)是變化的,但無論P (k)怎樣變,U-Re曲 線的變化趨勢不變,根據(jù)式
計算出的 Re(k+1)總會比Re (k)小,相當于提高了電源容量,這樣就可以達到提高電源輸出電壓的效果。
[0052] 在潮流計算中用Switch on與Switch off表示牽引所整流器件導通與截止狀態(tài)。 當牽引所母線電壓大于隊+β時,將此牽引所內阻置為一個很大的數(shù),使牽引所變?yōu)楦咦?態(tài),即Switch off狀態(tài);否則將牽引所狀態(tài)改回Switch on。
[0053] 所述實施例用以例示性說明本發(fā)明,而非用于限制本發(fā)明。任何本領域技術人員 均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對所述實施例進行修改,因此本發(fā)明的權利保護范 圍,應如本發(fā)明的權利要求所列。
【主權項】
1. 一種有軌電車的供電網潮流計算方法,其特征在于:包括以下步驟, a) 將電力牽引所初始狀態(tài)設置為Switchon,有軌電車的機車初始模型為恒功率源,初 始電壓為系統(tǒng)空載電壓; b) 利用電流矢量迭代法求出節(jié)點電壓方程的解; c) 對電力牽引的直流母線電壓和再生制動機車電壓進行檢驗,若再生制動機車電壓大 于U_或牽引所直流母線電壓大于U。+β,程序將會自動修改模型,將電壓越限的再生制動 機車用電源修正模型代替,修改完模型后,程序再次求解新的節(jié)點電壓方程,直到任意節(jié)點 電壓都不越限為止,U_為電壓最大限值,β為允許的電壓變化裕量。 d) 將每輛再生制動機車功率與其可用的制動功率比較,按照制定的限值條件修改機車 模型; e) 結束計算。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種有軌電車的供電網潮流計算方法,其特征在于:所述步 驟c)中的電源修正模型通過戴維南定理等效為電流源與內阻的并聯(lián)形式。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種有軌電車的供電網潮流計算方法,其特征在于:所述步 驟d)中制定的限值條件為, (1)PBrak#P(k),制動功率小于牽引網需求功率,由于電源修正模型向牽引網注入功率 P(k)時,輸出電壓不可能超過U_,因此機車向牽引網注入功率PBm1J寸,電壓也不會越限, 這時應將再生制動機車模型改回恒功率源,保證該車的全部制動能量作為再生能量注入電 網; (2)PBralffi>P(k),制動功率大于牽引網需求功率,此時機車制動能量過剩,多余的能量應 被制動電阻吸收。制動電阻投入的條件為機車電壓達到U_,對機車電壓進行檢驗,如果 U>U_-a,α取為IV,那么此結果符合要求,計算結束;否則,就需要減小內阻,使電壓提高 到^-〇以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種有軌電車的供電網潮流計算方法,包括以下步驟,將牽引所初始狀態(tài)設置為Switch?on,機車初始模型為恒功率源,初始電壓為系統(tǒng)空載電壓;利用電流矢量迭代法求出節(jié)點電壓方程的解;對牽引所直流母線電壓和再生制動機車電壓進行檢驗,若再生制動機車電壓大于Umax或牽引所直流母線電壓大于U0+β,程序將會自動修改模型,將電壓越限的再生制動機車用電源修正模型代替,修改完模型后,程序再次求解新的節(jié)點電壓方程,直到任意節(jié)點電壓都不越限為止;將每輛再生制動機車功率與其可用的制動功率比較,按照制定的限值條件修改機車模型。本發(fā)明通過電源修正模型表示過電壓再生制動機車,提出一種修改內阻的迭代方法,從而保證了潮流計算的收斂性。
【IPC分類】H02J3/00, G06F19/00
【公開號】CN105375482
【申請?zhí)枴緾N201510939804
【發(fā)明人】彭江蓮
【申請人】彭江蓮
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月15日
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