城市轨道交通能馈式再生制动技术及其对电网的影响
能馈式牵引供电技术在城市轨道交通中的运用
能馈式牵引供电技术在城市轨道交通中的运用发表时间：2020-09-17T03:07:00.376Z 来源：《科技新时代》2020年6期作者：李先敏[导读] 采用能馈式牵引供电技术，是基于车辆再生制动能量利用角度，将能量吸收后回馈至中压电网，达到了节能效果。
（昆明地铁建设管理有限公司，昆明 650000）摘要：随着城市轨道交通覆盖规模不断扩大和客运量的逐年增加，城市轨道车辆在运行中消耗的电能也出现了大幅度的增长。
从能耗分布上来看，牵引传动、通风空调、电梯与照明等，是耗能较多的部分。
采用能馈式牵引供电技术，是基于车辆再生制动能量利用角度，将能量吸收后回馈至中压电网，达到了节能效果。
本文首先介绍了城市轨道车辆制动能量的常见利用方式，随后就能馈式牵引供电系统的设计运用和技术优化展开了简要分析。
关键词：能馈式牵引供电技术；城市轨道交通；PWM整流机组引言：在各个行业大力提倡节能减排的背景下，城市轨道交通的牵引供电系统也要通过技术改良，降低能源消耗，实现绿色运行。
近年来，许多低能耗设备相继研发并投入使用，在降低牵引供电系统能耗方面取得了一定效果。
能馈式牵引供电系统现阶段已经在国内的一些城市轨道车辆中得到了应用，并且达到了预期的节能效果。
随着相关技术的不断进步，以及各种新型节能、高效装置的投入使用，未来城市轨道交通的节能效益也有望进一步提升。
一、城市轨道交通车辆制动能量利用方式1、能量消耗型在列车的牵引供电系统中，增加若干电阻吸收装置，可以将再生制动能量消耗掉，最终达到了保障接触网电压稳定，避免电压攀升而引起电气设备损坏的目的。
这种能量消耗方式存在较多的弊端，首先是再生制动能量没有得到利用，本身也属于一种能源浪费；其次是需要若干电阻，增加了成本，并且电阻在吸收能量后，也会产生热效应。
在城市轨道车辆在实际运行中，产生的再生制动能量巨大，电阻热效应明显，若散热条件不好，还有可能引发电气火灾事故。
2、能量储存型这种模式就是将车辆再生制动能量吸收并储存起来。
城市轨道交通能馈式再生制动装置研究
城市轨道交通能馈式再生制动装置研究摘要：本文主要针对城市轨道交通系统研究一种新的再生制动能源利用装置——能馈式再生制动装置，即整流装置本身既是整流器又是逆变器，首先介绍该装置的特点、工作原理、设备构成，接着通过研究设备应用情况，分析设备在应用过程中常见问题，最后做出展望，说明能馈式再生制动是城市轨道交通再生能源利用技术中可应用的一种更为经济、有效的解决方案。
关键词：城轨交通；能量回馈；PWM整流器；Urban Rail Transit Can Feed Type Regenerative Braking DeviceAbstract: This paper mainly studies on urban rail transit system, a new regenerative braking energy device, can feed type regenerative braking device, namely the rectifier device itself is a rectifier and inverter, introduces the characteristics of the device, working principle, equipment, and then, through application of research, analysis of common problems in the process of application equipment, the last one, that can feed type regenerative braking is urban rail transit renewable energy technologies can be used in a more economical and effective solution.Keywords：Urban Mass Transit；Energy Feedback；PWM Rectifier；目前城市轨道交通直流牵引供电系统采用二极管整流器,电能只能从交流电网向直流牵引网单向流动。
试论城市轨道交通车辆再生制动原理
试论城市轨道交通车辆再生制动原理城市轨道交通车辆再生制动利用电机将车辆的动能转换成电能，再将电能回馈给电网。
再生制动是一种可再生能源储存技术，其原理是通过改变电机的角度位置和工作状态，利用车辆行驶时产生的惯性力将其转化为电能，而不是通过车辆的摩擦力将车速减缓，降低能源利用效率，产生浪费。
在城市轨道交通运行中，常由于车辆需要缓慢减速或停车，而采用常规的制动方法进行调整，这种方法不仅浪费能源，制动时产生的热量还有可能导致轨道车辆零部件的损坏和噪音污染。
再生制动技术正是为了解决这些问题而产生的。
再生制动使用的发电机就是将动能转化为电能的装置。
这种发电机和普通发电机的原理差不多，只不过其是作为车轮的一部分而存在。
当车轮带动电机旋转时，惯性力会导致电机的惯性转子不断地旋转，而在这个过程中，电机的转子会产生电磁力，这种电磁力正是将车轮动能转换为电能的关键。
再生制动技术的优势不仅在于提高能源利用率，还能提高轨道交通系统的安全性和耐用性。
再生制动能够实现快速有效的制动，因此不仅可以减少车辆的制动距离同时降低了车辆的磨损，缩短了轨道车辆的保养周期和维修费用。
此外，再生制动对于城市轨道交通路线的设计和维护也有积极的影响，下降了系统对路基的要求，延长了轨道的使用寿命。
总的来说，城市轨道交通车辆再生制动是一种创新技术，可以有效地解决城市轨道交通的能源浪费和制动损耗问题，提高运行的安全性和耐用性。
但是，再生制动技术的实现需要同时考虑车辆、线路、控制系统、电网等多方面因素的协调工作，并且还需要考虑在实际运行过程中产生的其他不良因素，从而确保技术的稳定和可靠。
技术报告│再生制动能量利用装置对供电系统的影响分析
技术报告│再生制动能量利用装置对供电系统的影响分析“2016第三届轨道交通供电系统技术大会”演讲报告图文版已在“电气技术”微信（微信号：dianqijishu）上陆续发布，请感兴趣的读者扫描下方二维码，进行关注阅读。
演讲人周菁，系北京城建设计发展集团公司总工（本文根据“2016第三届轨道交通供电系统技术大会”演讲PPT 编辑而成）一、概述（1）2013年北京地铁全年共计电能消耗10.8亿度，其中牵引电耗为6.1亿度，牵引能耗约占总能耗的56.2%；2015年为12.7亿度，牵引能耗约占总能耗的57%；（2）目前存在几种再生制动能量回收技术，这些方法各具特点，已经可以将城轨列车的再生制动能量充分有效的回收利用；（3）分析再生制动装置对供电系统的影响，对它们进行科学评估和合理设置。
北京2013年的牵引能耗已经超过10亿度电，去年已经达到12.7亿度，其中由于牵引的能耗约占60%。
大家都认为如果能够把列车制动的能量进行吸收并有效利用，对节能起到很好的效果。
目前已经有多种形式的回收利用技术，它们各具特点。
因此分析这些技术对供电系统的影响，可以使我们后续的应用更加合理。
二、再生制动能量利用装置的沿革国外设备的应用情况与国内相比，还有飞轮型和电池储能型的设备应用，基本上是相似的。
从2006年开始投入运营开始，从纯电阻到电阻+逆变，再到中压能馈型，到今年超级电容型已经在北京八通线挂网，并安装在青岛地铁3号线，短短10年间国内的设备类型已经多种多样。
未来可能还会有其它类型装置投入使用。
三、再生制动能量利用装置技术比较下面对国内使用的设备情况作一个对比分析，由于纯电阻型设备是消耗型设备，并不能节能，后续就不再做介绍了。
首先先分析一下逆变型设备，逆变至低压时，由于瞬时能量较大，而低压系统不能够完全吸收，一般这种类型的设备的容量都不会太大，因此需要同时配备电阻。
而逆变至中压系统，能量在中压网络上传递，能量的利用率较高，因此设备容量的选择主要考虑最佳吸收和分布率。
科技成果——城市轨道交通牵引供电系统制动能量回馈技术
科技成果——城市轨道交通牵引供电系统制动能量回馈技术适用范围交通行业城市轨道交通运输行业现状目前我国地铁和轻轨列车刹车制动时，车载电动机转为发电机运行，由此产生的再生制动能量将首先通过直流电网被相邻列车吸收，但当列车运行密度较低或相邻车辆也处于制动工况时，这些电能被吸收利用的几率会大大减小。
为了保证牵引供电网电压的稳定和列车安全运营，无法吸收的多余能量将由列车自身携带的制动电阻或地面制动电阻通过发热的形式消耗掉，这部分能量占列车运行牵引能耗的30%左右，造成大量的电能浪费。
成果简介1、技术原理采用该技术，在城轨列车制动时，可将原本消耗到车载或地面制动电阻上的列车制动能量回馈到35kV/33kV/10kV等交流公用电网，供给交流公用电网中的其他用电设备使用，实现能量回收再利用。
同时，再生能量回馈装置能够在交流电网功率因数较低时，作为静态无功补偿（SVG）装置运行，向交流电网补偿无功功率，提高功率因数，减少无功能量损耗，降低系统运营成本。
2、关键技术（1）高可靠性和高可用性的再生能量回馈系统技术在牵引供电系统中设置单独的再生能量回馈支路，该支路与二极管牵引整流机组在电路结构和系统保护方面具备良好的兼容性，具有多级交/直流过压保护、多级过流保护、温度保护、框架保护等系统保护功能，且回馈支路和二极管牵引整流机组支路互相独立工作，保证了整个系统的高可靠性和高可用性。
（2）城市轨道交通供电系统应用的底层控制技术底层控制技术包括基于空间矢量的两电平双模式过调制技术、高效锁相及电网故障判别技术和基于多绕组变压器的载波移相技术，能更好满足供电系统的应用要求。
（3）轴向多分裂高漏抗高解耦率变压器技术通过多绕组分裂式结构，解决变压器各绕组间相互耦合的难题，便于降低回馈系统工作时注入电网的谐波，保证回馈到公用电网的能量具备很好的清洁度，同时便于实现多支路并联，以适应不同情况下功率扩展的需求。
（4）再生能量回馈装置产品技术及模块化结构技术建立稳定的产品控制平台，模块化的结构设计实现了系统容量的灵活扩展，可维护性能好。
试论城市轨道交通车辆再生制动原理
试论城市轨道交通车辆再生制动原理随着城市人口的增加和城市化进程的加快，城市交通拥堵问题日益突出，城市轨道交通成为了解决交通拥堵问题的重要方案之一。
而在城市轨道交通中，车辆再生制动技术的应用正在成为一种重要的技术手段。
本文将从城市轨道交通车辆再生制动的基本原理、工作过程、优势以及未来发展方向等方面进行探讨。
再生制动是指在车辆制动过程中，通过将动能转换为电能，再次利用电能进行辅助制动的一种制动方式。
在城市轨道交通中，再生制动是利用列车自身的动能，通过逆变器将制动电能返回给接电网，达到节能减排的目的。
再生制动与传统的摩擦制动相比，不仅减少了能源的消耗，还减少了制动过程中对轨道的磨损，延长了车辆的使用寿命，提高了运行的安全性和可靠性。
城市轨道交通车辆再生制动的基本原理可以简述为：当列车进行制动时，制动电阻装置或逆变器将列车的动能转换为电能，通过接电网返回给供电系统。
这样就达到了再生制动的效果，将动能回馈给电网，不仅节约了能源，还实现了对电网的有益支持。
再生制动过程中，通过逆变器将交流电转换为直流电，再通过逆变器控制系统将直流电转换为电网所需的交流电，再将电能返回给接电网，实现再生制动的目的。
二、城市轨道交通车辆再生制动的工作过程城市轨道交通车辆再生制动的工作过程主要包括减速-制动-能量回馈三个阶段。
具体步骤如下：减速阶段：当列车需要减速或制动时，列车司机操作制动装置，列车开始减速。
减速的制动电阻装置或逆变器开始工作，将列车动能转换为电能。
制动阶段：列车根据运行状态和司机的操作，逐渐增大制动力度，使列车逐渐停下。
能量回馈阶段：在列车停下后，制动电阻装置或逆变器将储存的电能通过接电网返回给供电系统，实现了能量的再生利用。
整个再生制动的工作过程可以实现动能的高效利用，实现了节能和环保的目的。
城市轨道交通车辆再生制动具有以下几个优势：1.节能减排：再生制动技术能将列车制动时的动能转换为电能，再次利用电能进行助力制动，降低了动车的制动能耗，实现了能源的有效利用，减少了环境污染。
试论城市轨道交通车辆再生制动原理
试论城市轨道交通车辆再生制动原理随着城市交通的发展和扩张，城市轨道交通成为了城市中不可或缺的一部分。
与传统的燃油车辆相比，城市轨道交通的环保和节能特点备受关注。
再生制动技术作为城市轨道交通的重要组成部分，其原理和应用也越来越受到重视。
再生制动是指利用车辆的动能转换为电能，并存入电池或者馈回给电网的一种制动方式。
在城市轨道交通中，再生制动技术被广泛应用于地铁、有轨电车等车辆中。
本文将试论城市轨道交通车辆再生制动的原理和应用。
再生制动的原理可以简单地理解为利用车辆的动能将电能进行储存或者利用。
城市轨道交通车辆经过车轮，轨道和牵引系统的配合，能够将动力产生的动能转化为电能，这就是再生制动的基本原理。
在车辆行驶过程中，牵引系统提供电力将车辆驱动，而在制动或减速时，车辆的动能将转化为电能并储存在电池中，从而减少了能量的消耗和浪费。
简单来说，再生制动是一种能量的回收和利用，可以提高城市轨道交通车辆的能效和运行效率。
再生制动技术的应用可以在城市轨道交通系统中带来多项好处。
再生制动可以降低能耗和排放，减少了对环境的影响。
传统的制动方式通常会产生摩擦，消耗能量并产生热量，而再生制动则可以将这部分能量转化为电能再利用，减少了对外部能源的需求。
再生制动可以延长电池和牵引系统的寿命，减少了系统的维护成本。
再生制动过程中会减少摩擦产生的磨损和热量，因此可以降低车辆的损耗和维修频率。
再生制动可以提高城市轨道交通车辆的运行效率，减少能源的浪费。
车辆利用动能再生制动减速后，无需再次启动和加速，减少了能源的消耗和浪费，提高了运行效率。
城市轨道交通车辆再生制动技术的发展也面临一些挑战和难点。
再生制动的效率需要不断提高。
目前再生制动转化电能的效率并不是很高，一部分动能仍然会转化为热能和其他形式的能量损失，因此需要不断改进技术，提高转化效率。
再生制动的系统成本和复杂度也需要不断降低。
再生制动的系统需要包括牵引系统、电池、控制系统等多个部分，系统的成本和维护难度较高，需要不断改进技术减少系统成本和提高可靠性。
试论城市轨道交通车辆再生制动原理
试论城市轨道交通车辆再生制动原理城市轨道交通车辆再生制动是指在列车行驶中通过转换系统将列车的动能转化为电能，并反馈给电网或电池进行储存，从而达到节能减排的目的。
下面将从原理、设备和效果三个方面进行详细介绍。
一、再生制动的原理再生制动利用列车制动时产生的动能来发电，实现能量的再利用。
当列车制动时，电机变为发电机，将动能转化为电能。
在传统的非再生制动中，电能会转化为热能通过制动电阻散失，而再生制动则将这部分电能通过转换系统反馈给电网或电池，实现能量的回收和储存。
再生制动的过程可以分为四个步骤：制动开始、制动增加、制动减小和制动停止。
当制动开始时，列车的动能开始转化为电能，电能通过逆变器经过滤波进行处理后，反馈给电网或电池进行储存。
随着制动力的增加，电能的回收效果也会越好。
当制动减小时，电能回收的效果也会相应减小。
在制动停止的过程中，列车将停止制动，转换系统也不再进行能量的回收。
二、再生制动的设备再生制动需要通过一些设备来实现，主要包括逆变器、滤波器、电池储能装置和转换系统等。
逆变器是一种将直流电转化为交流电的装置，可以将电机产生的直流电转化为交流电，以供电网使用或储存到电池中。
滤波器主要用于对逆变器输出的电能进行滤波处理，使得输出的电流更平稳，减少对电网的干扰。
转换系统是连接逆变器、滤波器和电池储能装置的关键部分，它负责将列车动能转化为电能，并将电能传输给逆变器进行处理，最后将处理后的电能反馈给电网或储存在电池中。
三、再生制动的效果再生制动可以在一定程度上减轻列车制动时的机械磨损，延长列车的使用寿命。
通过回收和利用制动时产生的电能，再生制动可以实现能量的再利用，节约能源。
根据实际的测试数据，再生制动可以降低列车能耗约10%至30%。
再生制动还可以减少空气污染物的排放，改善城市空气质量。
由于能量的回收和利用，再生制动可以减少列车制动时因制动电阻散失而产生的热量，降低了列车内部温度的上升，减少了空调设备的能耗和使用频率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第37卷 第12期2009年12月V o.l37 N o.12D ec. 2009城市轨道交通能馈式再生制动技术及其对电网的影响陶章荣1,潘爱强2(1.上海申通地铁集团有限公司,上海 200233;2.华东电力试验研究院有限公司,上海 200437)摘 要:城市轨道交通起停频繁、速度变化快、制动能量大,可以重新利用制动能量的再生制动技术也在不断改进。
回顾了各类常规制动技术及其特点,并介绍了最新的能馈式再生制动技术,研究论述能馈式再生制动技术对电网的影响,从电能质量、电能计量、继电保护三个方面分别进行分析,有助于电网应对城市轨道交通再生制动电能的注入。
关键词:城市轨道交通;能馈式再生制动技术;电能质量;电能计量;继电保护作者简介:陶章荣(1962 ),男,工程师,从事城市轨道交通变电运行管理工作。
中图分类号:TM712 文献标志码:B 文章编号:1001 9529(2009)12 2035 03R egenerative braking of urban rail transit w it h energy feedback and its influence on pow er gridsTAO Zhang rong1,PAN A i q i ang2(1.Shangha i Shentong M e tro Co.,L td.,Shangha i200233,Ch i na;2.East Ch i na E lectr i c P ower T est&R esea rch Instit ute Co.,L td.,Shangha i200437,Ch i na)Abstrac t:The urban ra il trans itwh ich i s characterized by frequent start up and shut do w n and quick speed variation, genera tes great energy dur i ng braki ng.T herefore,the techno logy o f reg enerati ve brak i ng t hat could reuse braki ng ene rgy has been stud i ed a l o t.T he trad iti ona l techno log ies of brak i ng and the i r fea t ures we re v i ew ed,and the ne w technology of regenerati ve brak i ng w ith energy feedback was reco mm ended.The i nfl uence o f regenera ti ve brak i ng w it h ene rgy feedback on powe r g ri ds w as d i scussed i n the aspects of pow er qua lity,energy m e teri ng,and re lay protection.K ey w ords:urban rail transit,regenerati v e brak i ng w ith energy feedback,po w er qua lit y,energy m eter i ng,relay pro tecti on1 再生制动技术城市轨道交通启停频繁,使其制动技术变得十分关键。
制动方式主要有摩擦制动与动力制动[1]。
电力机车的电气制动分为电阻制动和再生制动两种。
电阻制动指的是牵引电动机在制动时作为发电机发出的电能经电阻消耗掉,如图1所示;电阻制动的主电路工作比较可靠、稳定,制动的速度范围较大,技术简单。
城市轨道交通显著的特点就是站间距一般较短,列车启制动频繁,启动加速度和制动减速度要求大。
制动能量大,根据经验,地铁再生制动产生的反馈能量一般为牵引能量的30%甚至更多[2]。
将这部分能量消耗在制动电阻内,不但浪费能量,图1 电阻制动示意图还容易引起机车或牵引系统的温升,对运行造成不利影响。
再生制动指的则是将这部分制动产生的电能反馈给直流供电网,可供运行与同一区段的电力机车使用,或者供给其他用电储电负荷,图2为较为简单的再生制动示意图。
从能量利用来看,再生制动可再次利用机车制动产生的能量,经济效益较大,同时可以取消制动电阻及其转换开关,使得机车主电路得到简化。
图2 再生制动示意图一般来说,列车再生制动能量在直流网不能被相邻列车完全吸收,当发车密度较低时,再生能量被其他车辆吸收的概率也非常低,有资料表明,当列车发车的间隔大于10m in ,再生制动能量被吸收的概率几乎为零。
储能式技术已在再生制动技术得以应用,如图3所示。
图3 储能式再生制动示意图在城轨制动技术中的能量将反馈,称为能馈式再生制动技术[3]。
逆变回馈再生制动能量吸收装置主要采用电力电子器件构成大功率晶闸管三相逆变器,该逆变器的直流侧与牵引变电所中的整流器直流母线相联,其交流进线接到交流电网上。
当再生制动使直流电压超过规定值时,逆变器启动并从直流母线吸收电流,将再生直流电能逆变成工频交流电回馈至交流电网,如图4所示。
图4 能馈式再生制动示意图能馈式再生制动技术充分利用了列车制动所产生的电能,提高了再生能量的利用率,节能效果好,并可减少列车制动电阻的容量。
其能量直接回馈到电网,既不要配置储能元件,又不要配置吸收电阻,因此对环境温度影响小,适合于配备在供电空间不充裕的城市轨道交通供电中。
由于能馈式再生制动技术将电能反馈到电网中,常规的用电负荷不同,是用电和发电的结合体,因此,它对电网产生一定影响。
2 能馈式再生制动对电网的影响2.1 对电能质量的影响由于采用了电力电子设备对直流电逆变送入电网,必然会引起供电电网的电能质量问题。
根据并网逆变器的运行特点,较为常见的电能质量问题有:频率的偏移、电压偏差、电压波动与闪变、电压电流谐波、三相不平衡等等。
在能馈式再生制动技术中,则以电压波动与闪变、谐波为最显著。
电力机车在运行区间的负荷变化速度就比较快,幅度较为剧烈,在启动、缓行、制动以及上下坡过程中,负荷相差比较大。
制动时电能反馈电网后,会使得负荷的波动更加剧烈,负荷变化更具有快速性和冲击性。
负荷的波动会引起电压的波动,波动速度较快时则会致使电压闪变的增大。
一般来说轨道交通投运之后需要对其进行电能质量测试,电压波动及电压闪变应符合国家标准GB /T 12326 2008 电能质量电压波动与闪变 中的规定,以110kV 供电为例,当负荷波动在100次/h 以上时,引起的电压波动范围限值为1%,公共连接点的长时间闪变应小于1。
当电压波动和闪变超出限值时,可以采取多种改善措施,如加装静止无功补偿器(SVC )、快速电压调节器等等。
变流器是电网中最主要的谐波源,包括整流器、逆变器、变频器等等。
牵引变电站中的整流装置以及能馈制动时变换到交流电网的逆变器均能产生大量的谐波,本质上它们产生谐波是由于直流电流在交流三相之间不断的换相引起的[4]。
一般来说,变流器网侧的三相电流中的谐波次数和特性比较规律,统称为特征谐波。
对于各种三相变流器的交流侧来说,在三相对称的情况下,计及换相过程影响,当每周期的触发脉冲数若为P ,其特征谐波次数为k P !1,k =1,2,3,∀,其谐波含有量与控制角及换相角有关。
国家标准GT /T 14549 93 电能质量公用电陶章荣,等 城市轨道交通能馈式再生制动技术及其对电网的影响2037网谐波中对电网谐波电压及用户谐波电流发射量作了详细规定,其中,110kV电力系统公共连接点正常电压总谐波畸变率的95%概率值不得超过2%,各奇次谐波电压含量不得超过1.6%,各偶次谐波电压含量不得超过0.8%。
降低注入系统谐波含量的方法较多,常见的如调谐补偿、加装滤波器等。
此外,使用脉宽调制技术(P WM)的逆变器会较好的控制谐波特性,也是能馈式再生制动技术的研究热点。
2.2 对电能计量的影响地铁制动的电能可以向电网反馈,不再单单是用电负荷,在计量电能时,需要考虑有功的流动方向,采用双向计量核算费用的方法。
传统的单向计量装置不能区分功率方向,不能辨别有功的流入和流出,显然不能用在具有电能反馈功能的负荷计量中。
同时,制动反馈的电能同负荷消耗的电能并不是简单的正负关系,需要对输出电能的质量进行综合评价,并根据电网规定进行区别计费,这对电能计量提出了更高的要求。
由于反馈的电能谐波含量较大,也需要考虑谐波发射对电能计量的影响。
就轨道交通而言,基波功率为其有效功率,谐波功率为其向电网注入的有害功率。
常用的电能计量准确反映实际电能,即基波与谐波的综合电能,一般表现为基波电能与各次谐波电能的矢量之和。
采用这种方式时,不但没有反映出谐波源注入谐波对其他用户的损害,反而因为向电网注入了谐波能量而受益,这种方式显然不合理。
谐波对于电能计量的影响及改善措施,通过基波电能表串接低通滤波器滤除高次谐波成分的方法,可以完成基波的准确计量且较容易实现,但是不能反映出谐波对电网的危害;通过采用宽频带的功率电能表与工频电能表配合使用的方法,不仅可测量基波和谐波电能,还可以反映谐波潮流的方向。
目前智能电表的发展比较迅速,也可以在智能电表中采用频谱分析的办法分别对基波和谐波进行计量[5]。
2.3 对继电保护的影响电力机车的频繁启停,冲击电流频繁,幅值较大,使得轨道交通牵引系统的继电保护配置本身就较为复杂。
引入能馈式再生制动技术后,功率方向时刻有可能改变,潮流流向不再单一,使得直流牵引供电系统和供电电网的继电保护装置将经受更大的考验。
继电保护动作的方向正确与否,对电力系统安全、稳定起着重要的作用。
潮流流向不再像普通配电线路一样只是单向流动,将可能影响电网中部分具有方向判别功能的继电保护装置。
在110kV及以上电压等级的线路保护和在各电压等级的主变保护中,方向元件在继电保护装置中较为普遍,保护动作的方向有着严格的规定。
列车制动的电流反馈电网后,如电网继电保护配置不合理,则有可能使得保护装置发生误动。
此外,反馈造成的谐波干扰也是电网继电保护应考虑的问题[6]。
3 结语随着智能电网发展的推进及节能意识的提高,用电负荷反馈电能到电网中的情况将越来越常见,城市轨道交通由于起停频繁,制动时会产生较大的能量,促使再生制动技术快速发展。
城市轨道交通的能馈式再生制动技术因其经济性高、能量利用率高,是未来制动技术的发展方向,电网需要对此充分做好应对。
本文研究能馈式再生制动技术应用后对供电电网可能造成的影响,针对其反馈电能的特点,从电能质量、电能计量、继电保护三个方面给予分析,并提出可能的应对措施,为电网充分接纳轨道交通反馈的电能提供参考。