Предложена методика компьютерного моделирования режимов электрических сетей, питающих тяговые подстанции с двенадцатипульсными преобразователями в фазных координатах. Разработанные модели можно использовать при выборе мероприятий по повышению энергоэффективности процессов перевозок и улучшению качества электроэнергии
системы тягового электроснабжения постоянного тока, моделирование
Компьютерная модель электрических сетей, питающих тяговые подстанции с двенадцатипульсными преобразователями, создана в программном комплексе (ПК) Fazonord [1], позволяющем рассчитывать режимы работы и корректно учитывать влияние тяговой сети постоянного тока.
Моделируемая система включала следующие сегменты: три линии электропередачи 110 кВ и такое же число тяговых подстанций (ТП) с двенадцатипульсными преобразователями (рис. 1), питающими контактную сеть 3 кВ, а также понижающие и преобразовательные трансформаторы. Тяговые нагрузки создавались движением поездов массой 3884 тонны в четном и нечетном направлениях (рис. 2).
Для моделирования режимов сети, имеющей сегменты переменного и постоянного тока, использовались методы диакоптики, реализованные в ПК Fazonord. Проведены расчеты режимов на основной частоте и частотах высших гармоник, рис. 3. В отличии тяговых сетей переменного тока ТП постоянного тока не создают заметных уровней несимметрии, однако гармонические искажения значительно превышают допустимые значения и достигают в максимуме
15 % для ТП 3. Для улучшения качества электроэнергии можно использовать активные кондиционеры гармоник [2].
|
|
|
|
Рисунок 1 – Внешний вид модели преобразователя |
Рисунок 2 – График движения |
Рисунок 3 – Суммарные коэффициенты гармоник на шинах 110 кВ ТП. Фазы А
Заключение. Предложена методика и разработаны цифровые модели для определения режимов электрических сетей, имеющих в своем составе сегменты постоянного тока. При их формировании в программном комплексе Fazonord использовались фазные координаты. На основе этих моделей возможно решение комплекса задач по повышению энергоэффективности и улучшению качества электроэнергии в электрических сетях, питающих тяговые подстанции постоянного тока.
1. Закарюкин В.П., Крюков А.В. Моделирование систем тягового электроснабжения постоянного тока на основе фазных координат. М.: Директ-Медиа, 2023. 156 с.
2. Ермоленко А.В. Перспективы применения современных устройств активной фильтрации для нормализации качества электрической энергии в системе электрической тяги переменного тока / А. В. Ермоленко, Д. В. Ермолен-ко // Вестник ВНИИЖТ. 2009. № 5. С. 7-12.
