一种用于电气化铁路-电网混合异构耦合系统的流动模型及其线性化方法

《CSEE Journal of Power and Energy Systems》：A flow model for the electrified railway-power grid hybrid asymmetric coupled system and its linearized method

　　

摘要：

在山区，牵引负荷构成了一个依赖可持续能源的长期脆弱电力网络的的重要组成部分。在这种情况下，牵引电力供应系统与电力网络之间的互动变得越来越显著。集成功率流计算（PFC）方法及其线性化模型对于电力网络-牵引网络（TN）的联合规划至关重要。然而，目前关于电动动车组（EMUs）端口负荷特性和牵引变压器连接角特性的研究还不够充分，并且缺乏在电力网络与牵引网络耦合系统中进行PFC或线性化PFC的有效方法。为了填补这一空白，本文提出了一种适用于AT TN-电力网络耦合系统的集成PFC模型及其线性化方法。首先，根据电力网络与AT牵引网络之间的相位关系，构建了耦合系统的节点导纳矩阵。然后，通过合并接触线节点和轨道节点解决了功率注入方程无法处理EMUs端口负荷的问题。随后，建立了耦合系统的集成PFC方程。接下来，开发了一种混合相位线性解耦功率流模型，该模型利用了电力网络与牵引网络之间的相位对应关系以及各节点和支路之间的相位角差异。在特定区域进行的数值仿真证明了集成PFC对耦合系统的必要性，并验证了线性化模型的准确性和效率。