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基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算汇报人：2024-01-21BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA

目录CONTENTS引言城市轨道牵引供电系统概述基于双向变流装置的潮流计算模型算例分析与仿真验证双向变流装置对潮流计算结果影响分析结论与展望

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01引言

123城市轨道交通作为绿色、高效、安全的公共交通工具，在现代城市中发挥着越来越重要的作用。牵引供电系统是城市轨道交通的核心组成部分，其性能直接影响到列车运行的安全性和效率。随着城市轨道交通的快速发展，对牵引供电系统的要求也越来越高，需要进行更加精确和高效的潮流计算。背景与意义

国内外研究现状目前，国内外学者已经对城市轨道交通牵引供电系统进行了广泛而深入的研究。在潮流计算方面，传统的方法主要基于稳态模型和简化的假设条件，难以准确反映实际系统的动态特性和复杂性。近年来，随着计算机技术和数值计算方法的不断发展，基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算逐渐成为研究热点。

本文旨在通过深入研究基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算方法，提高计算的准确性和效率，为城市轨道交通的安全运行和优化设计提供理论支持。研究目的首先，建立基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统数学模型；其次，研究适用于该系统的潮流计算方法，包括前推回代法、牛顿-拉夫逊法等；最后，通过仿真实验验证所提方法的有效性和优越性。研究内容本文研究目的和内容

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02城市轨道牵引供电系统概述

牵引变电所接触网回流系统控制系统牵引供电系统组成及原理将城市电网的高压电能转换为适合轨道车辆使用的低压电能。将轨道车辆使用后的电流回流至牵引变电所，形成完整的电流回路。将电能传输给轨道车辆的导电网络，通常采用架空接触网或第三轨形式。对牵引供电系统进行监控和保护，确保系统安全稳定运行。

电压等级转换双向变流装置可以将不同电压等级的电能进行转换，满足轨道车辆和牵引供电系统的需求。高效率双向变流装置采用先进的电力电子技术和控制策略，具有较高的转换效率。谐波抑制双向变流装置具有谐波抑制功能，可以减少对电网的谐波污染。能量双向流动双向变流装置可以实现电能在牵引供电系统和城市电网之间的双向流动，提高能源利用效率。双向变流装置作用与特点

ABCD潮流计算基本原理和方法节点电压法通过建立节点电压方程，求解各节点电压和支路功率，适用于简单网络结构。前推回代法通过前推计算各节点注入功率，再回代求解各支路电流和功率，适用于辐射状网络结构。回路电流法通过建立回路电流方程，求解各支路电流和功率，适用于复杂网络结构。牛顿-拉夫逊法通过迭代计算求解非线性方程组，适用于大型复杂网络结构。

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03基于双向变流装置的潮流计算模型

03忽略变压器的磁饱和效应；01假设条件02忽略线路电阻和电感，只考虑电容；模型建立与假设条件

模型建立与假设条件01双向变流装置为理想开关，无损耗。02模型建立03以城市轨道牵引供电系统为研究对象，建立包含电源、线路、变压器、双向变流装置和负载的等效电路模型；04根据基尔霍夫电压和电流定律，列出节点电压方程和回路电流方程。

潮流计算数学表达式推导01节点电压方程02对于每个节点，列出其电压与相邻节点电压及注入电流的关系式；将所有节点的电压方程联立，形成节点电压方程组。03

010203回路电流方程对于每个回路，列出其电流与回路元件电压及阻抗的关系式；将所有回路的电流方程联立，形成回路电流方程组。潮流计算数学表达式推导

潮流计算数学表达式推导01潮流计算表达式02结合节点电压方程组和回路电流方程组，推导出潮流计算的数学表达式；03通过求解该表达式，可以得到各节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布。

电源参数包括电压等级、频率、内阻等；线路参数包括长度、截面积、绝缘材料等；模型参数确定及求解方法

模型参数确定及求解方法变压器参数双向变流装置参数负载参数包括开关频率、导通电阻、关断电容等；包括有功功率、无功功率、功率因数等。包括变比、额定容量、短路阻抗等；

求解方法在迭代过程中，采用稀疏矩阵技术提高计算效率；针对可能出现的收敛问题，采用合适的收敛判据和加速策略。采用牛顿-拉夫逊法进行迭代求解，通过不断调整节点电压和回路电流的初值，使计算结果逐渐逼近真实值；模型参数确定及求解方法

BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04算例分析与仿真验证

VS为了验证基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算方法的准确性和有效性，本文选取了具有代表性的城市轨道交通线