光伏系统接入牵引供电系统研究
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Key words: Photovoltaic system; traction power supply system; scheme for connecting; power quality
中图分类号:U223.6
文献标识码:A
文章编号:1007-936X(2019)01-0103-04
0 引言
作者简介:夏国华,方曼琪,李 楠.西南交通大学电气工 程学院,硕士研究生。
图 2 110 kV 侧余量上网接入方案
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技术交流与创新
电气化铁道
2019 年第 1 期
1.2 牵引侧接入方案 1.2.1 全额上网情况下接入方案
光伏发电站将电压升至 27.5 kV,在牵引变电 所牵引变压器与 27.5 kV 母线之间(变压器出口断 路器前)接入系统,分别接入 1 号牵引变和 2 号牵 引变,正常发电时,接入备用牵引变压器侧,接入 方案如图 3 所示。在接入点前设置计量点,用于计 量光伏发电量并与电力系统结算。该方案优点:利 用牵引变电所的 27.5 kV 变压器出口侧作为光伏并 网接入点,不改造牵引变电所 27.5kV 母线;牵引 变电所 27.5 kV 母线运行方式不变,仍维持既有运 行方式及 110 kV 计费方式不变。缺点:(1)需进 一步论证电能质量,特别是在不同牵引负荷下电压 不平衡度对电网的影响满足相关标准要求,确保顺 利接入电网;(2)需进一步论证大容量逆变器三相 不平衡出力对产品本身的影响;(3)需改造牵引变 压器的差动保护装置及其接线;(4)为实现全部电 量上网,光伏发电系统发电时只能接入备用变压器 侧,当牵引变压器主、备切换时,光伏发电系统也 需要切换;(5)为使所有发电量均能有效上网,需 改变牵引变电所的自投逻辑。
光伏系统接入牵引供电系统研究
夏国华,方曼琪,李 楠
DOI:10.19587/ki.1007-936x.2019.01.025
光伏系统接入牵引供电系统研究
技术交流与创新
夏国华,方曼琪,李 楠
摘 要:分析了光伏系统接入牵引供电系统的 4 种方案,以牵引侧余量上网方案为研究对象,对其光伏特性、
牵引负荷特性、电压不平衡度及高压侧功率因数进行理论分析,并得出结论。
图 4 27.5 kV 侧余量上网接入方案
结合以上分析,在满足其他外部条件的基础 上,推荐采用光伏系统低压侧即 27.5 kV 侧余量上 网方案,下文对该方案进行详细分析。
2 牵引侧余量上网方案理论分析
牵引变压器和光伏升压变压器的接线形式各 异,所以两者组合形式也多种多样,但分析过程大 同小异,本文以光伏升压变压器和牵引变压器均采 用 YNd11 接线为例进行分析,接线示意图如图 5 所示。
关键词:光伏系统;牵引供电系统;接入方案;电能质量
Abstract: The analysis is made for four schemes for incorporation of photovoltaic system into the traction power
supply system, and the photovoltaic characteristics, traction load characteristics, degree of voltage unbalance and power
本文重点就光伏系统接入牵引供电系统的方 案进行介绍,分析各种方案的优缺点,并以牵引侧 接入光伏余量上网的情况进行电能质量理论分析, 为后续研究提供依据。
1 接入方案
1.1 高压侧接入方案 1.1.1 全额上网情况下接入方案
光伏发电站将电压升至 110 kV,在牵引变电 所 110 kV 的 1 号(或 2 号)进线外侧接入电网, 接入方案如图 1 所示。在接入点之前设置计量点, 用于与电力系统结算,可以认为所有发电量均流向 电力系统,牵引供电系统向电力系统购电。该方案 优点:利用牵引变电所的 110 kV 进线侧作为光伏 并网接入点,牵引供电系统仍维持既有运行和计费
方式不变,牵引供电系统改造工程量小。缺点:与 常规光伏并网系统无异,但利用铁路用地的光伏发 电系统容量较小,需进一步进行经济技术比较后确 定经济可行性。
图 1 110 kV 侧全额上网接入方案
1.1.2 余量上网情况下接入方案 光伏发电站将电压升至 110 kV,在牵引变电
所 110 kV 的 1 号(或 2 号)进线外侧接入电网, 接入方案如图 2 所示。在接入点前、后(接入点后 的电网侧)分别设置计量点,接入点之前的计量点 用于计量光伏发电量,电网侧计量点用于计量光伏 发电的余量上网电量(与电力系统结算)。该方案 优缺点与 110 kV 侧全额上网方案相同。
factors at high voltage side are analyzed with the allowance at traction side connecting to the traction power supply
system as the researching objectives, and conclusions are obtained accordingly.
图 3 余量上网情况下接入方案 光伏发电站将电压升至 27.5 kV,在牵引变电
所 27.5 kV 公共母线上接入系统,再分别接入 1 号 牵引变和 2 号牵引变,正常发电时,通过主用牵引 变压器接入系统,接入方案如图 4 所示。在接入点 前设置计量点,用于计算光伏发电量并与电力系统 结算。该方案优点:利用牵引变电所的 27.5 kV 公 共母线作为光伏并网接入点,可同时向两侧母线供 电。缺点:(1)需进一步论证电能质量,特别是在 不同牵引负荷下电压不平衡度对电网的影响满足 相关标准要求,确保顺利接入电网;(2)需进一步 论证大容量逆变器三相不平衡出力对产品本身的 影响;(3)如果机车为交直交型,则存在再生能量 区分问题。 104