[发明专利]一种深井非煤矿电气化铁道牵引网电压治理装置布点优化方法及系统

说明书

本发明涉及一种深井非煤矿电气化铁道牵引网电压治理装置布点优化方法及系统，属于深井非煤矿直流牵引网技术领域。本发明首先采集线路单端信号以获取电流电压信号的变化量。利用传输线方程推算牵引网沿线电压即各个节点电压状况。以线路长度，最小或最大电压为约束寻找牵引网最佳电压治理点。本发明研究深井非煤矿电气化铁道牵引网电压治理装置布点问题，确定电压治理装置最佳安装位置，对井下牵引网运行稳定性，降低电能损耗有着积极作用。

技术领域

本发明涉及一种深井非煤矿电气化铁道牵引网电压治理装置布点优化方法及系统，属于深井非煤矿直流牵引网技术领域。

背景技术

随着矿业发展，科技进步，矿业机械化，智能化程度逐渐提高，井下常规直流牵引网也渐渐满足不了供电需求，矿井下牵引网络中线路长，长距离的传输线存在线路损耗大，电压损失，线路末端电压低的问题。

常规直流输电系统运行时需要消耗大量的无功功率，且随着换流器的运行工况和直流输送功率的不同，吸收的无功功率发生改变。满载运行时换流器吸收约为直流输送功率40％-60％的无功功率，轻载或停运时换流器吸收的无功数值骤降。如果不附加无功控制，这些无功均由交流系统提供，将会严重破坏交流系统的无功平衡和电压稳定，进一步引起直流牵引网电压过低，影响系统的电能质量和安全稳定运行，因此矿井下电压治理是十分必要的。

根据井下负荷特点，工作高峰期的时候负荷过多，电压波动大，需要无功补偿，低谷时需要无功吸收，但是交流系统处的无功补偿容量不够，进而引起牵引网直流侧的电压跌落，交流系统无功补偿不足以起到抬升牵引网电压的作用，并且牵引网中节点较多，呈辐射状分布，因此，需要一种确定电压治理装置点的方法，使电压治理的成本最低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种深井非煤矿电气化铁道牵引网电压治理装置布点优化方法及系统，用以解决现有井下牵引网电压不稳定，电压波动大的问题

本发明的技术方案是：一种深井非煤矿电气化铁道牵引网电压治理装置布点优化方法，首先采集线路单端信号以获取电流电压信号的变化量，然后利用传输线方程推算牵引网沿线电压即各个节点电压状况，最后以线路长度，最小或最大电压为约束寻找牵引网最佳电压治理点。

具体步骤为：

Step1：采集线路单端电流电压信号。

Step2：利用均匀传输线方程作为推算牵引网沿线电压的算法计算沿线电压。

Step3：根据最佳电压治理点作为电压治理装置的安装位置。

Step4：根据选取的电压治理点，将VSC作为电压治理装置安装在该节点。

进一步的，Step1中：

Step1.1：采集线路单端电压信号，单端为直流牵引网送端，即直流输电线路中的整流端。

Step1.2：对采集到的负荷电压信号进行选取，即负荷最大时的电压波动点即电压最低时刻。

进一步的，Step2中：

Step2.1：根据选取最低负荷电压代入传输线方程计算沿线电压。

其中，为始端负荷电压与负荷电流，是与始端之间间隔距离为x的节点电压和节点电流，Z_c牵引网线路的特征阻抗，γ为线路的传播常数。

Step2.2：选取沿线分布的负荷电压最低点。

进一步的，Step3中：

Step3.1：利用计算得到的沿线分布电压对照牵引网电压波动表选出需要电压治理的节点。