一种智能牵引变电所及其潮流控制方法

技术特征：
1.一种智能牵引变电所，包括牵引变压器tt，其特征在于：智能牵引变电所设有潮流调控装置pcd和控制器cc，所述牵引变压器tt的原边与三相电网中的u相、v相连接，次边的一端与牵引母线tsb连接，另一端接地；所述牵引母线tsb通过馈线f与采用交流双边供电的牵引网ocs连接；所述控制器cc用于根据牵引母线tsb和馈线f的电量信息控制潮流调控装置pcd对牵引变压器tt进行负序补偿使得负序满足国标要求，控制器cc还用于控制潮流调控装置pcd利用从交流双边供电牵引网ocs返回牵引变电所的发电潮流，使得返回电网的发电潮流满足预设要求。2.根据权利要求1所述的一种智能牵引变电所，其特征在于：所述馈线f包括馈线f1和馈线f2，所述牵引网ocs包括牵引网ocs1和牵引网ocs2，牵引母线tsb通过馈线f1向牵引网ocs1供电，牵引母线tsb通过馈线f2向牵引网ocs2供电，牵引网ocs1与牵引网ocs2之间设置有电分段。3.根据权利要求2所述的一种智能牵引变电所，其特征在于：所述馈线f1上设有电流互感器ct1，馈线f2上设有电流互感器ct2，牵引母线tsb上设有电压互感器pt；所述电流互感器ct1、电流互感器ct2和电压互感器pt的测量端均与控制器cc的输入端连接，控制器cc的控制端与潮流调控装置pcd的控制端连接。4.根据权利要求1所述的智能牵引变电所，其特征在于：所述潮流调控装置pcd包括变流装置tpc、变流装置ppc、变流装置dpc、储能装置es及正极母线pb和负极母线nb，其中：所述变流装置tpc为单相变流系统，其交流侧的一端与牵引母线tsb连接，另一端接地；所述变流装置ppc为单相变流系统，其交流侧的一端直接与三相电网中的w相连接，另一端与三线电网的零线n相连；或者，变流装置ppc交流侧的另一端与牵引变压器tt的原边绕组中间抽头o连接；所述变流装置dpc为三相变流系统，其交流侧分别与牵引变电所配电系统三相母线a、母线b、母线c相连；所述变流装置ppc、变流装置tpc、变流装置dpc以及储能装置es的直流侧正极和负极分别与所述正极母线pb和负极母线nb连接。5.根据权利要求1所述的智能牵引变电所，其特征在于：所述潮流调控装置pcd的控制端包括变流装置tpc、变流装置ppc、变流装置dpc、储能装置es的控制端。6.一种基于权利要求1所述智能牵引变电所的潮流控制方法，其特征在于：所述电压互感器pt检测牵引母线tsb的电压ut，电流互感器ct1、电流互感器ct2分别检测馈线f1、馈线f2的电流；根据检测到的牵引母线tsb的电压和馈线f1、馈线f2的电流，控制器cc计算得到牵引母线tsb通过馈线f1、馈线f2分别向牵引网ocs1、牵引网ocs2提供的有功潮流，其中，流向牵引网ocs1、牵引网ocs2的有功潮流为正，流向牵引母线tsb的有功潮流为负；根据所述有功潮流，控制器cc控制潮流调控装置pcd的变流装置tpc和变流装置ppc对牵引变压器tt进行负序补偿使得负序满足国标要求；或者，控制器cc控制潮流调控装置pcd的变流装置dpc或储能装置es利用从牵引网ocs1、牵引网ocs2返回牵引变电所总的发电潮流，使得返回电网的发电潮流满足预设要求。7.根据权利要求6所述的潮流控制方法，其特征在于：所述控制器cc根据牵引母线tsb的电压ut和馈线f1的电流i1计算得到牵引母线tsb通过馈线f1向牵引网ocs1提供的有功潮
流p1，根据牵引母线tsb的电压ut和馈线f2的电流i2计算得到牵引母线tsb通过馈线f2向牵引网ocs2提供的有功潮流p2；控制器cc根据有功潮流p1和有功潮流p2控制潮流调控装置pcd的变流装置tpc和变流装置ppc对牵引变压器tt进行负序补偿使得负序满足国标要求；或者，控制潮流调控装置pcd的变流装置dpc或储能装置es利用从牵引网ocs1、牵引网ocs2返回牵引变电所总的发电潮流，使得返回电网的发电潮流满足预设要求。8.根据权利要求7所述的潮流控制方法，其特征在于：若p1 p2＜0，控制器cc判定馈线f1和馈线f2返回电网的为发电潮流，则控制潮流调控装置pcd的变流装置tpc、变流装置dpc工作并向配电系统三相母线a、母线b、母线c供电，或者控制变流装置tpc的储能装置es充电，二者的发电潮流之和等于 |p1 p2|，使得返回电网的发电潮流=0，满足预设要求；同时，使控制潮流调控装置pcd中的变流装置ppc待机；若p1 p2>0，控制器cc判定馈线f1和馈线f2为牵引工况，则控制潮流调控装置pcd的变流装置ppc和变流装置tpc对牵引变压器tt进行负序补偿，并控制潮流调控装置pcd中的储能装置es通过变流装置tpc向牵引母线tsb供电，使得牵引变电所负序达标；同时控制潮流调控装置pcd中的变流装置dpc待机；若p1 p2=0，控制器cc判定馈线f1和馈线f2空载，则控制潮流调控装置pcd待机。

技术总结
本发明提供了一种智能牵引变电所及其潮流控制方法，涉及电气化铁路供电技术领域。包括牵引变压器TT、潮流调控装置PCD和控制器CC，所述牵引变压器TT的原边与三相电网连接，次边的一端与牵引母线TSB连接，另一端接地，所述牵引母线TSB通过馈线F与采用双边供电的牵引网OCS连接；所述控制器CC用于根据所述牵引母线TSB和馈线F的电量信息控制所述潮流调控装置PCD对所述牵引变压器TT进行负序补偿使得负序满足国标要求，所述控制器CC还用于控制所述潮流调控装置PCD利用从所述牵引网OCS返回牵引变电所的发电潮流使得返回电网的发电潮流满足预设要求。足预设要求。足预设要求。


技术研发人员：李群湛 黄小红 解绍锋 郭锴 易东 杨乃琪
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/4/12