[发明专利]一种评估电铁对电网影响的方法及装置

说明书

本发明涉及一种评估电铁对电网影响的方法及装置，其中，方法包括：利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结构参数，建立区域电网仿真模型；利用仿真模型建立负序电压、电流分量经过输电线路、变压器以及线路有分支时传播的数学等值电路，并根据数学等值电路求取传播系数；利用实际电网的输电线路、分支电路、变压器的传播系数以及已知电铁注入公共连接点的负序电压、电流获得相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流；以与牵引站相邻单一变电站的不同母线供电区域的负序电压、电流为评价对象，建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型；利用电能质量综合评价模型的评估电铁对电网的影响。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，特别涉及一种评估电铁对电网影响的方法及装置。

背景技术

电气化铁路是一种现代化的铁路运输工具，对国民经济发展和社会进步具有重要意义。高速铁路具有电铁负载大、可靠性要求高、负荷波动频繁、列车负载率高、受电时间长等特点，由于高速铁路牵引供电负荷牵引功率大幅提高，且负荷单相供电，将产生大量的负序电流，且波动性和随机性大，导致公共电网的三相不平衡。

电铁产生的负序电流注入周边电网，使发电机负荷产生转子附加损耗与发热和附加振动，使感应电动机负荷机端电压不对称，造成各相出力不均并使出力下降，增大了变压器的损耗和发热，降低了变压器的利用效率，使输电线路的输送能力下降。另外，负序分量的注入容易使电力系统中以负序分量启动的继电保护装置误动作，严重影响电力系统的安全稳定运行。

电能质量定责以及评估和治理等问题越来越受到重视并成为近年来电能质量研究领域的重点和热点，进行电铁对周边电网电能质量影响的综合评价是区分铁路对周边电网电能质量责任分摊的重要依据，也是用户侧根据影响程度确定治理措施的重要依据。

目前国内对电能质量综合评价的研究是对其综合质量等级评定，即定性评价，同时大多是在监测装置采集实测数据的基础上进行分析评估，数据的选择和甄选对评价结果有较为重要的影响，另外，目前形成的多种电能质量综合评价方法，各种算法侧重点不一样，其评价结果也不能达到一致。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于研究负序经过输电线路及变压器时的传播规律，计算传播系数，以定量计算值代替实际监测值作为在电能质量综合评价中的指标数据。并且，设计多层次可拓电能质量综合评价模型，采用结合变异系数法和GI法的组合赋权方法，从而构建一种评估电铁对电网影响的方法及装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种评估电铁对电网影响的方法，包括：

利用元件负序等值模型、负序电流源等值模型及区域电网结构参数，建立区域电网仿真模型；

利用所述仿真模型建立负序电压、电流分量经过输电线路、变压器以及线路有分支时传播的数学等值电路，并根据所述数学等值电路获得传播系数；其中，所述传播系数为实际电网各级的输电线路、分支电路、变压器的传播系数；

利用实际电网的输电线路、分支电路、变压器的传播系数以及已知电铁注入公共连接点的负序电压、电流获得相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流；

以与牵引站相邻单一变电站的不同母线供电区域的负序电压、电流为评价对象，建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型；

利用电能质量综合评价模型的评估电铁对电网的影响。

可选的，在本发明一实施例中，所述建立评价区域电网负序影响的电能质量综合评价模型的步骤包括：

对相邻电网中各个负荷节点的负序电压、电流进行预处理，获得无量纲化数据；

采用变异系数法获得各个负荷节点对应的指标权重；

利用所述无量纲化数据和所述指标权重建立各单一负荷的电能质量综合评价模型；