CN108964078A - 城市轨道交通分散式无功补偿方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种城市轨道交通分散式无功补偿方法及系统,其中系统包括:控制中心、主变电所和N个牵引变电所,N为大于1的正整数;主变电所连接公共电网和中压环网,N个牵引变电所分别连接中压环网和直流接触网;控制中心用于根据主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数,确定N个牵引变电所的补偿功率,并向N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令,以使N个牵引变电所根据接收到的补偿指令以补偿功率向中压环网提供无功补偿。本发明提供的城市轨道交通分散式无功补偿方法及系统,降低了无功补偿功能实现的以及后期维护的成本。
Description
技术领域
本发明涉及城市轨道交通技术领域,尤其涉及一种城市轨道交通分散式无功补偿方法及系统。
背景技术
目前国内城市轨道交通牵引供电系统主要采用集中供电模式,即通过主变电所将公共电网降压,再通过中压环网送至各个牵引变电所,最终由各牵引变电所将中压环网的交流电转换为城市轨道交通设备所需的直流电。由于中压环网沿地铁线路铺设,电缆对地存在较大的分布电容,会产生大量的容性无功功率。容性无功在传输过程中会带来有功功率损耗,影响电能传输容量和质量,因此功率因数低于限值的用户会面临电力企业的处罚。与此同时,无功过多会导致中压环网的网压升高,影响设备安全,因此迫切需要对牵引供电系统的中压环网进行无功补偿。
现有技术中,为了对中压环网进行无功补偿,城市轨道交通牵引供电系统中,在主变电所处设置专门用于无功补偿的装置,检测中压环网产生的无功功率,并直接对中压环网进行无功补偿。
采用现有技术,由于无功补偿的装置需要设置在主变电所中,造成了无功补偿功能的实现的以及后期维护的成本较高。
发明内容
本发明提供一种城市轨道交通分散式无功补偿方法及系统,降低了无功补偿功能实现以及后期维护的成本。
本发明提供一种城市轨道交通分散式无功补偿系统,包括:
控制中心、主变电所和N个牵引变电所,所述N为大于1的正整数;
所述主变电所连接公共电网和中压环网,用于将所述公共电网的三相交流电转换为所述中压环网可用的三相交流电;所述N个牵引变电所分别连接所述中压环网和直流接触网,每个所述牵引变电所用于将所述中压环网的三相交流电转换为直流电并输送至所述直流接触网上;
所述控制中心用于根据所述主变电所的功率参数和所述N个牵引变电所的功率参数,确定所述N个牵引变电所的补偿功率,并向所述N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令,以使所述N个牵引变电所根据接收到的所述补偿指令以所述补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
在本发明一实施例中,所述主变电所的功率参数包括:所述主变电所进线处的无功功率和功率因数;所述牵引变电所的功率参数包括:所述牵引变电所进线处的无功功率、功率因数和所述牵引变电所所在补偿区段的无功功率。
在本发明一实施例中,所述控制中心还用于根据QD=-jwKCoV2+jwKLoI2确定所述中压环网的无功功率QD;其中,Lo为所述中压环网线缆的电感,Co为所述中压环网线缆对地分布电容,V为所述中压环网的电压,I为所述中压环网的电流;
所述控制中心还用于根据QDn=-jwCrlnV2确定所述N个牵引变电所中第n个牵引变电所所在补偿区段的无功功率;其中,ln为所述第n个牵引变电所所在补偿区段的电缆长度,Cr为单位长度电缆电容。
在本发明一实施例中,所述牵引变电所包括:开关柜、能馈变压器、逆变柜、直流开关柜、正极隔离柜和负极隔离柜,所述逆变柜中包括并联的第一四象限变流器和第二四象限变流器。
在本发明一实施例中,所述逆变柜包括:第一控制箱、第二控制箱及监控器;
所述监控器用于接收所述控制中心发送的所述补偿指令,并根据所述补偿指令生成第一补偿功率和第二补偿功率;
所述监控器还用于向所述第一四象限变流器发送所述第一补偿功率,以使所述第一四象限变流器以所述第一补偿功率向所述中压环网提供无功补偿;
所述监控器还用于向所述第二四象限变流器发送所述第二补偿功率,以使所述第二四象限变流器以所述第二补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
在本发明一实施例中,所述N个牵引变电所还用于根据预设的无功补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
在本发明一实施例中,所述N个牵引变电所未接收到所述补偿指令时,还用于在列车制动时将所述接触网的直流电转换为交流电向所述中压环网输出。
本发明提供一种城市轨道交通分散式无功补偿方法,应用于城市轨道交通分散式无功补偿系统,所述系统包括:控制中心、主变电所和N个牵引变电所,所述N为大于1的正整数;所述主变电所连接公共电网和中压环网,用于将所述公共电网的三相交流电转换为所述中压环网可用的三相交流电;所述N个牵引变电所分别连接所述中压环网和直流接触网,每个所述牵引变电所用于将所述中压环网的三相交流电转换为直流电并输送至所述直流接触网上,所述方法包括:
所述控制中心获取主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数;
所述控制中心根据所述主变电所的功率参数和所述N个牵引变电所的功率参数,确定所述N个牵引变电所的补偿功率;
所述控制中心向所述N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令;
所述N个牵引变电所根据接收到的所述补偿指令以所述补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
在本发明一实施例中,所述主变电所的功率参数包括:所述主变电所进线处的无功功率和功率因数;所述牵引变电所的功率参数包括:所述牵引变电所进线处的无功功率、功率因数和所述牵引变电所所在补偿区段的无功功率。
在本发明一实施例中,还包括:所述N个牵引变电所根据预设的无功补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
本发明提供一种城市轨道交通分散式无功补偿方法及系统,其中系统包括:控制中心、主变电所和N个牵引变电所,N为大于1的正整数;主变电所连接公共电网和中压环网,用于将公共电网的三相交流电转换为中压环网可用的三相交流电;N个牵引变电所分别连接中压环网和直流接触网,每个牵引变电所用于将中压环网的三相交流电转换为直流电并输送至接触网上;控制中心用于根据主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数,确定N个牵引变电所的补偿功率,并向N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令,以使N个牵引变电所根据接收到的补偿指令以补偿功率向中压环网提供无功补偿。本发明提供的城市轨道交通分散式无功补偿方法及系统,简化了供电系统结构,减少设备种类,降低综合建设成本和后期运营维护成本,降低了无功补偿功能实现的以及后期维护的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明城市轨道交通分散式无功补偿系统实施例一的结构示意图;
图2为本发明城市轨道交通分散式无功补偿系统中补偿策略的结构示意图;
图3为本发明城市轨道交通分散式无功补偿系统中四象限变流机组的结构示意图;
图4为本发明四象限变流机组中逆变柜内的PWM整流器主电路拓扑图;
图5为本发明牵引供电所对四象限变流机组控制系统网络结构示意图;
图6为本发明城市轨道交通分散式无功补偿方法实施例一的流程示意图。
通过上述附图,已示出本公开明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明城市轨道交通分散式无功补偿系统实施例一的结构示意图。如图1所示的本发明实施例一的城市轨道交通分散式无功补偿系统中,包括:控制中心、主变电所和N个牵引变电所,N为大于1的正整数。其中,主变电所连接公共电网和中压环网,用于将公共电网的三相交流电转换为中压环网可用的三相交流电;N个牵引变电所分别连接中压环网和直流接触网,每个牵引变电所用于将中压环网的三相交流电转换为直流电并输送至直流接触网上;控制中心用于根据主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数,确定N个牵引变电所的补偿功率,并向N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令,以使N个牵引变电所根据接收到的补偿指令以补偿功率向中压环网提供无功补偿。
具体地,如图1所示的示例中,主变电所的作用是将公共电网的三相交流电转换为中压环网的三相交流电。图中示出了牵引变电所1至牵引变电所N在系统中的连接方式。其中每个牵引变电所都连接交流侧的中压环网、每个牵引变电所也都连接直流侧的直流接触网和钢轨。牵引变电所内的整流机组和四象限变流机组将中压环网的三相交流电变换为直流电,并输送到接触网上供列车使用。四象限变流机组采用大功率四象限变流器,可以实现列车牵引、再生制动能量回馈以及无功补偿的功能。
当牵引变电所处于牵引工况时,牵引变电所内的整流机组和四象限变流机组将中压环网的交流电转换为直流电向直流接触网输出;当牵引变电所处于处于制动工况时,四象限变流机组将直流接触网的直流电转换为交流电向中压环网输出。当牵引变电所处于无功补偿工况时,中央控制器根据交流电网的功率因数控制四象限变流机组对交流电网进行无功补偿;而具体地,本实施例提供的城市轨道交通分散式无功补偿的系统中,所有N个牵引变电所共同对中压环网进行无功补偿。或者可选地,由控制中心确定系统内所有牵引变电所中N个具备无功补偿功能的牵引变电所对中压环网进行无功补偿,在此不做限定。
具体地,当N个牵引变电所共同对中压环网进行无功补偿时,可选的方式例如有,由N个牵引变电所平均分配中压环网需要补偿的无功功率总量、按照N个牵引变电所无功补偿容量的大小依次承担不同比重的补偿容量、或者由N个牵引变电所中不处于牵引工况和制动工况的空闲牵引变电所对中压环网进行无功补偿。
而较佳地,为了在分散补偿的模式下达到最佳的补偿效果,在本实施例的系统中,根据中压环网内各牵引变电所位置所在的结构划分不同的补偿区段,并合理为各补偿区段内的牵引变电所分配无功补偿容量,由各牵引变电所各自抵消所在区段内的无功功率,并使得功率因数都满足预设要求。
例如:图2为本发明城市轨道交通分散式无功补偿系统中补偿策略的结构示意图。在图2所示的实施例中,控制中心实时读取主变电所进线处的无功功率Q和功率因数λ,各牵引变电所用电设备产生的无功功率Qln和功率因数λn,再根据各个补偿区段内电缆长度ln、分布电容Cn以及要求达到的功率因数λr等参数,计算得到各区段需补偿的无功功率Qn,并将补偿指令通过例如PSCADA、以太网等通信网络送到各个牵引变电所内,使得各牵引变电所内的四象限变流机组工作于无功补偿工况下,以抵消自身补偿区段内的无功功率,使功率因数满足给定要求。
其中,Dn代表变电所之间的电缆长度,ln代表补偿区段的电缆长度,则在本实施例中划分的补偿区段以各牵引变电所为中心,电缆长度ln的表达式为:其中,n=1,2,3......N。
而控制中心为了获得中压环网的总共需要补偿的无功总量,需要计算每个区段内产生的无功功率包含两个部分:一部分是变电所内用电设备(包括牵引用电和变电所动力用电设备)产生的无功功率,该部分无功功率Qln及功率因数λn,可以在各变电所进线处测得;另一部分是区段内电缆分布参数产生的无功功率QDn,由于电缆的无功功率是随线路分布的,补偿该部分无功功率时必须先得到线缆无功在各个区段的分布规律。因此可以将长度为l的电缆等效为一个Π型电路,则中压环网可认为由K个Π型等效电路连接而成,若定义容性无功为负,则中压环网发出的无功功率表达式为:QD=-jwKCoV2+jwKLoI2。其中,Lo、Co分别代表线缆的电感以及对地分布电容。式中第一项代表电缆产生的容性无功,第二项代表电缆产生的感性无功。而在非高峰时段或夜间休车时段,负载电流大大减小,电缆产生感性无功很小,可以忽略不计。由于网压保持恒定,所以电缆产生的容性无功基本不变,且仅与分布电容的大小有关,设单位长度电缆电容为Cr、各补偿区段电缆长度为ln,则每个区段内电缆发出的容性无功功率QDn=-jwCrlnV2。
控制中心通过上述方式先后获得主变电所进线处的无功功率Q和功率因数λ后,还获得了各牵引变电所用电设备产生的无功功率Qln和功率因数λn。随后控制中心需要将总共需要补偿的无功功率Q和Qln分配至N个牵引变电所内。除了平均分配等方式,此时较佳地,控制中心根据各个补偿区段内电缆长度ln、分布电容Cn以及要求达到的功率因数λr等参数,计算得到各区段需补偿的无功功率Qn。例如:各牵引变电所抵消自身补偿区段内的无功功率,即牵引变电所#1抵消其产生的无功功率Q1n,并抵消牵引变电所#1所在的补偿区段的电缆l1产生的无功功率,此外牵引变电所#1还可以被控制中心分配抵消部分主变电所的无功功率Q。控制中心对其他牵引变电所无功补偿功率的分配方式同上述牵引变电所#1的举例,不再赘述。而可选地,每个牵引变电所均有一个要求达到的目标功率因数λr,进行无功补偿也同时需要使得各牵引变电所将其功率因数由λ1调整为λr。
而可选地,在上述实施例中,虽然牵引供电系统中压环网的功率因数是随负荷变化的,但变化速度相对缓慢,对无功补偿的实时性要求不高。因此,各牵引变电所也可以在不接受控制中心发送的补偿指令的情况下,根据存储的预设的无功补偿功率向中压环网提供无功补偿。其中,预设的无功补偿功率可以根据大量数据计算的结果将每个牵引变电所内四象限变流机组的补偿容量设置为固定值。
综上,本实施例提供的城市轨道交通分散式无功补偿系统,通过控制中心根据主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数,确定N个牵引变电所的补偿功率,并向N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令,以使N个牵引变电所根据接收到的补偿指令以补偿功率向中压环网提供无功补偿。充分发挥四象限变流机组的四象限变流功能,在每个牵引变电所完成分散式的无功补偿,替代主变电所的无功补偿装置,提高系统功率因数。同时,还简化了供电系统结构,减少设备种类,降低综合建设成本和后期运营维护成本,降低了无功补偿功能实现的以及后期维护的成本。此外,本申请系统中的各牵引变电所可以在非高峰时段或夜间休车时段时,进入无功补偿模式,以提高系统功率因数。而在运营时段,可根据需要工作调整为牵引或制动模式,从而改善供电质量,将列车再生制动能量回馈到中压环网再利用,实现了一机多用,简化了供电系统结构,减少设备种类,降低综合建设成本和后期运营维护成本。
进一步地,在上述实施例中,图3为本发明城市轨道交通分散式无功补偿系统中四象限变流机组的结构示意图。如图3所示,四象限变流机组包括:开关柜、能馈变压器、逆变柜、直流开关柜、正极隔离柜、负极隔离柜共六大部分。而图4为本发明四象限变流机组中逆变柜内的PWM整流器主电路拓扑图。如图4所示,四象限变流机组的核心是逆变柜内部的三相电压型PWM整流器,它是基于PWM脉宽调制技术的一种四象限功率变换装置,具有交流谐波含量小、功率因数任意可控、能量双向流动等诸多优良特性,其主电路结构上可以看成是由一个三相逆变桥和一个三相交流电感L组成。PWM整流器通过采用脉宽调制技术,在电网电压ea、eb、ec和交流电感L一定的情况下,通过控制电压Ua、Ub、Uc的大小和相位,就可以控制电流ia、ib、ic的大小和相位。以电网电流与电压的相对位置为依据,可以得到能馈装置4种典型工况:单位功率因数整流运行时,可以进行牵引整流供电,减小直流网压波动、提高供电品质;负单位功率因数逆变运行时,可以实现列车再生制动能量回馈功能,确保列车再生制动能力的发挥;零功率因数纯感性和容性运行时,可以对交流中压环网进行无功补偿,提高系统功率因数。
进一步地,在上述实施例中,图5为本发明牵引供电所对四象限变流机组控制系统网络结构示意图。如图5所示,本发明的牵引供电所收到控制中心发送的补偿指令用于使各牵引供电所的四象限变流机组执行对中压环网的无功补偿。同时,为了增加逆变器的功率,本实施例中在每个牵引供电所的逆变器内通过串联或者并联的方式设置两台四象限变流器。其中,两台四象限变流器组成一台逆变器,并且该逆变器与能馈变压器以及开关设备等构成了上述实施例中所述的四象限变流机组。具体地,本实施例中的逆变柜可以包括:第一控制箱#1、第二控制箱#2及监控器;监控器用于接收控制中心发送的补偿指令,并根据补偿指令确定补偿功率;监控器还用于向第一四象限变流器的第一控制箱和第二四象限变流器的第二控制箱发送补偿功率,以使第一控制箱和第二控制箱分别控制第一四象限变流器第二四象限变流器以相同的补偿功率向中压环网提供无功补偿。同时,如图中所示的通信网络包括:以太网通信,RS485通信,Modbus通信。具体地,以太网通信用于实现将控制箱的海量监控数据上传到监控器,RS485通信用于实现监控器到控制箱和变压器温控仪的控制指令传输,监控器与控制中心的数据交换采用Modbus、以太网等通信。其中,变压器温控仪用于检测能馈变压器的温度,当温度过高时发出高温报警或超温跳闸信号。其中,整个控制系统的功能主要分为逆变器控制和系统监控两个方面,分别依赖于控制箱和监控器来实现。控制箱主要用于实现对逆变器的控制以及数据和指令(包含无功补偿指令)传输等基本功能,此外还需对系统中的开关和接触器进行分合闸控制;监控器主要用于对系统状态的监视,波形实时显示、数据存储、数据查询,以及控制参数的设定等。
图6为本发明城市轨道交通分散式无功补偿方法实施例一的流程示意图。如图6所示,本实施例提供的城市轨道交通分散式无功补偿方法应用于城市轨道交通分散式无功补偿系统,系统包括:控制中心、主变电所和N个牵引变电所,N为大于1的正整数;主变电所连接公共电网和中压环网,用于将公共电网的三相交流电转换为中压环网可用的三相交流电;N个牵引变电所分别连接中压环网和直流接触网,每个牵引变电所用于将中压环网的三相交流电转换为直流电并输送至接触网上,其中,方法包括:
S101:控制中心获取主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数;
S102:控制中心根据主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数,确定N个牵引变电所的补偿功率;
S103:控制中心向N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令;
S104:N个牵引变电所根据接收到的补偿指令以补偿功率向中压环网提供无功补偿。
本实施例提供的城市轨道交通分散式无功补偿方法用于在图1所示的系统中执行,其实现方式与原理相同,可参照前述实施例,不再赘述。
可选地,在上述实施例中,主变电所的功率参数包括:主变电所进线处的无功功率和功率因数;牵引变电所的功率参数包括:牵引变电所进线处的无功功率、功率因数和牵引变电所所在补偿区段的无功功率。
可选地,在上述实施例中,还包括:控制中心根据QD=-jwKCoV2+jwKLoI2确定中压环网的无功功率QD;其中,Lo为中压环网线缆的电感,Co为中压环网线缆对地分布电容,V为中压环网的电压,I为中压环网的电流;控制中心根据QDn=-jwCrlnV2确定N个牵引变电所中第n个牵引变电所所在补偿区段的无功功率;其中,ln为第n个牵引变电所所在补偿区段的电缆长度,Cr为单位长度电缆电容。
可选地,在上述实施例中,还包括:N个牵引变电所根据预设的无功补偿功率向中压环网提供无功补偿。
可选地,在上述实施例中,还包括:N个牵引变电所未接收到补偿指令时,在列车制动时将直流接触网的直流电转换为交流电向交流电网输出。
本实施例提供的城市轨道交通分散式无功补偿方法用于在前述实施例中的系统中执行,其实现方式与原理相同,可参照前述实施例,不再赘述。
发明一实施例还提供一种电子设备,包括:
处理器;以及,存储器,用于存储处理器的可执行指令;
其中,处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述任一项实施例中的城市轨道交通分散式无功补偿方法。
本发明一实施例还提供一种存储介质,包括:可读存储介质和计算机程序,所述计算机程序存储在可读存储介质上,所述计算机程序用于实现上述各实施例中所述的城市轨道交通分散式无功补偿方法。
本发明一实施例还提供一种程序产品,该程序产品包括:
计算机程序(即执行指令),该计算机程序存储在可读存储介质中。编码设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序,至少一个处理器执行该计算机程序使得编码设备实施前述的各种实施方式提供的城市轨道交通分散式无功补偿方法。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种城市轨道交通分散式无功补偿系统,其特征在于,包括:
控制中心、主变电所和N个牵引变电所,所述N为大于1的正整数;
所述主变电所连接公共电网和中压环网,用于将所述公共电网的三相交流电转换为所述中压环网可用的三相交流电;所述N个牵引变电所分别连接所述中压环网和直流接触网,每个所述牵引变电所用于将所述中压环网的三相交流电转换为直流电并输送至所述直流接触网上;
所述控制中心用于根据所述主变电所的功率参数和所述N个牵引变电所的功率参数,确定所述N个牵引变电所的补偿功率,并向所述N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令,以使所述N个牵引变电所根据接收到的所述补偿指令以所述补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述主变电所的功率参数包括:所述主变电所进线处的无功功率和功率因数;所述牵引变电所的功率参数包括:所述牵引变电所进线处的无功功率、功率因数和所述牵引变电所所在补偿区段的无功功率。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,
所述控制中心还用于根据QD=-jwKCoV2+jwKLoI2确定所述中压环网的无功功率QD;其中,Lo为所述中压环网线缆的电感,Co为所述中压环网线缆对地分布电容,V为所述中压环网的电压,I为所述中压环网的电流;
所述控制中心还用于根据QDn=-jwCrlnV2确定所述N个牵引变电所中第n个牵引变电所所在补偿区段的无功功率;其中,ln为所述第n个牵引变电所所在补偿区段的电缆长度,Cr为单位长度电缆电容。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述牵引变电所包括:开关柜、能馈变压器、逆变柜、直流开关柜、正极隔离柜和负极隔离柜,所述逆变柜中包括并联的第一四象限变流器和第二四象限变流器。
5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述逆变柜包括:第一控制箱、第二控制箱及监控器;
所述监控器用于接收所述控制中心发送的所述补偿指令,并根据所述补偿指令生成第一补偿功率和第二补偿功率;
所述监控器还用于向所述第一四象限变流器发送所述第一补偿功率,以使所述第一四象限变流器以所述第一补偿功率向所述中压环网提供无功补偿;
所述监控器还用于向所述第二四象限变流器发送所述第二补偿功率,以使所述第二四象限变流器以所述第二补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述N个牵引变电所还用于根据预设的无功补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述N个牵引变电所未接收到所述补偿指令时,还用于在列车制动时将所述接触网的直流电转换为交流电向所述中压环网输出。
8.一种城市轨道交通分散式无功补偿方法,应用于城市轨道交通分散式无功补偿系统,所述系统包括:控制中心、主变电所和N个牵引变电所,所述N为大于1的正整数;所述主变电所连接公共电网和中压环网,用于将所述公共电网的三相交流电转换为所述中压环网可用的三相交流电;所述N个牵引变电所分别连接所述中压环网和直流接触网,每个所述牵引变电所用于将所述中压环网的三相交流电转换为直流电并输送至所述直流接触网上,其特征在于,所述方法包括:
所述控制中心获取主变电所的功率参数和N个牵引变电所的功率参数;
所述控制中心根据所述主变电所的功率参数和所述N个牵引变电所的功率参数,确定所述N个牵引变电所的补偿功率;
所述控制中心向所述N个牵引变电所分别发送对应的补偿指令;
所述N个牵引变电所根据接收到的所述补偿指令以所述补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述主变电所的功率参数包括:所述主变电所进线处的无功功率和功率因数;所述牵引变电所的功率参数包括:所述牵引变电所进线处的无功功率、功率因数和所述牵引变电所所在补偿区段的无功功率。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:所述N个牵引变电所根据预设的无功补偿功率向所述中压环网提供无功补偿。
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