[发明专利]一种有轨电车的供电网潮流计算方法

说明书

技术领域：

本发明涉及网潮流计算技术领域，更具体的说涉及一种关于有轨 电车的供电网潮流计算方法。

背景技术：

城市有轨电车直流牵引网潮流计算方法可分为两种：基于恒电流 源机车模型的线性系统潮流计算方法和基于恒功率源机车模型的非 线性系统潮流计算方法。由于机车按恒电流源建模不能计及相邻机车 取流的相互影响，基于恒功率源的机车模型在直流牵引供电仿真中更 接近真实情况，因此，现在大部分直流牵引供电计算软件采用恒功率 源机车模型。但此模型会使潮流方程非线性化，因此要用迭代的方法 求解。当用迭代算法计算考虑再生制动的牵引网潮流时，情况将变得 复杂，系统中过剩的再生制动能量导致城轨直流牵引网潮流计算无法 收敛。因此，针对现有技术中过剩的再生制动能量导致城轨直流牵引 网潮流计算无法收敛的问题予以改进。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术之不足，提供一种有轨电车的供 电网潮流计算方法，其通过电源修正模型表示过电压再生制动机车， 提出一种修改内阻的迭代方法，从而保证了潮流计算的收敛性。

本发明的技术解决措施如下：

一种有轨电车的供电网潮流计算方法，包括以下步骤，

a)将电力牵引所初始状态设置为Swichon，有轨电车的机车初 始模型为恒功率源，初始电压为系统空载电压；

b)利用电流矢量迭代法求出节点电压方程的解；

c)对电力牵引的直流母线电压和再生制动机车电压进行检验， 若再生制动机车电压大于U_max或牵引所直流母线电压大于U₀+β，程序 将会自动修改模型，将电压越限的再生制动机车用电源修正模型代 替，修改完模型后，程序再次求解新的节点电压方程，直到任意节点 电压都不越限为止，U_max为电压最大限值，β为允许的电压变化裕量。

d)将每辆再生制动机车功率与其可用的制动功率比较，按照制 定的限值条件修改机车模型；

e)结束计算。

作为上述技术方案的优选，所述的步骤c)中的电源修正模型通 过戴维南定理等效为电流源与内阻的并联形式。

作为上述技术方案的优选，所述的步骤d)中制定的限值条件为，

(1)P_Brake≤P^(k)，制动功率小于牵引网需求功率，由于电源修正 模型向牵引网注入功率P^(k)时，输出电压不可能超过U_max，因此机车向 牵引网注入功率P_Brake时，电压也不会越限，这时应将再生制动机车模 型改回恒功率源，保证该车的全部制动能量作为再生能量注入电网；

(2)P_Brake>P^(k)，制动功率大于牵引网需求功率，此时机车制动能 量过剩，多余的能量应被制动电阻吸收。制动电阻投入的条件为机车 电压达到U_max，对机车电压进行检验，如果U>U_max-α(α取为1V)，那 么此结果符合要求，计算结束；否则，就需要减小内阻，使电压提高 到U_max-α以上。

本发明的有益效果在于：采用电源修正模型表示过电压再生制动 机车，电源修正模型由理想电压源和可调内阻串联而成，用迭代方法 调整内阻值，可以使制动能量过剩的机车电压快速逼近机车最大允许 电压值，迫使制动电阻投入吸收过剩的制动能量，使得制动能量过剩 的机车电压快速达到了使制动电阻投入的电压水平，直流牵引网潮流 计算能够可靠收敛。

附图说明：

图1为本发明的计算方法的流程图。

具体实施方式：

实施例：以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领 域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优 点及功效。

见图1所示，一种有轨电车的供电网潮流计算方法，包括以下步 骤，

a)将电力牵引所初始状态设置为Swichon，有轨电车的机车初 始模型为恒功率源，初始电压为系统空载电压；

b)利用电流矢量迭代法求出节点电压方程的解；