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1、分類號密級考慮交直流耦合的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計算方法研究研究生姓名：劉夢圓指導教師姓名、職稱：曾進輝講師學科專業(yè)：電氣工程研究方向：現(xiàn)代電力電子技術及系統(tǒng)湖南工業(yè)大學二〇一八年六月十二日摘要當今中國，城市軌道交通建設特別是地鐵建設開展的如火如荼。隨著在建、運營地鐵線路的快速增長，如何減少工程投資和運營成本，如何優(yōu)化地鐵整體設計和運行方案，如何保障地鐵線路運行安全等已經成為相關從業(yè)者和科研工作者面臨的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，而地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計算的相關研究將為上述問題提供依據。但現(xiàn)有的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計算方法大多沒有考
2、慮交流潮流和直流潮流之間的相互耦合，導致潮流計算精度不高。為解決上述問題，本文采用了一種考慮交直流潮流相互耦合的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計算混合迭代方法并將其應用到實際工程項目中。地鐵牽引供電系統(tǒng)交直流潮流計算的研究重點主要在兩個方面：一方面為交直流電力網絡潮流分布計算；另一方面即在交直流電力網絡潮流分布計算過程中的迭代算法研究。交直流電力網絡潮流分布計算將分別完成交流側和直流側的潮流計算，通過計算可得地鐵牽引供電系統(tǒng)交流側和直流側各節(jié)點功率、電壓和電流的大??；交直流電力網絡潮流分布計算過程中的迭代算法研究則通過修正
3、后的兩側潮流計算結果的交互，實現(xiàn)交流側與直流側潮流之間的解耦。針對交直流電力網絡潮流分布計算，本文將地鐵牽引供電系統(tǒng)分為三個子系統(tǒng)進行處理，并對交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)的各部分所含電路元件分別建立了數(shù)學模型，著重推導了地鐵牽引供電系統(tǒng)牽引變電所模塊的數(shù)學模型，在此基礎上，推導了地鐵牽引供電系統(tǒng)的交流側潮流和直流側潮流計算方法。在交直流電力網絡潮流分布計算過程中，考慮了地鐵牽引供電系統(tǒng)交直流潮流的耦合問題，采用了一種基于接口參數(shù)修正方程的地鐵牽引供電系統(tǒng)混合潮流迭代方法。通過單獨設計牽引供電系統(tǒng)整流機組潮流模型，將交流系
4、統(tǒng)與整流機組的接口參數(shù)進行修正、整流機組和直流系統(tǒng)的接口參數(shù)進行修正，并用修正過的直流潮流計算結果和交流流潮流計算結果來相互迭代，實現(xiàn)了交直流潮流迭代的解耦。通過實例分析驗證了本文提出的基于接口參數(shù)修正方程的地鐵牽引供電系統(tǒng)模型及其算法的可行性。實驗結果表明，本文提出的考慮交直流耦合的地鐵牽引供電系統(tǒng)潮流計算方法在精度和收斂性I上較未考慮耦合的潮流計算方法效果更符合實際。關鍵詞：地鐵牽引供電系統(tǒng)，交直流耦合，迭代算法，潮流計算IIABSTRACTToday'sChina,theurbanrailtransitco
5、nstruction,especiallyinthesubwayconstructionhavetocarryoutinfullswing.Withtherapidgrowthofconstructionandoperationalinsubwaylines,howtoreduceengineeringinvestmentandtooperationcost,howtooptimizetheoveralldesignandtoruntheprogram,howtoguaranteesaftyoperationof
6、metrolineshasbeenrelatedtotherealchallengestothepractitionersandresearchers,andrelatedresearchofmetrotractionpowersupplysystempowerflowcalculationwillprovidethebasisfortheaboveproblems.Butmostoftheexistingmetrotractionpowersupplysystempowerflowcalculationmeth
7、odwithoutconsideringthemutualcouplingbetweencommunicationtrendandDCcurrent,leadtoflowcalculationaccuracyisnothigh.Tosolvetheaboveproblems,thispaperusingathinkingofAC/DCcurrentmutualcouplinghybriditerationofmetrotractionpowersupplysystempowerflowcalculationmet
8、hodanditsapplicationtopracticalengineeringprojects.ThesubwaytractionpowersupplysystemoftheAC/DCpowerflowcalculationresearchfocusmainlyontwoaspects:ontheonehand,AC/DCpowerdistributionnetwo
